DE102005036365A1 - Brennkraftmaschine mit Sekundärlufteinblassystem - Google Patents

Brennkraftmaschine mit Sekundärlufteinblassystem Download PDF

Info

Publication number
DE102005036365A1
DE102005036365A1 DE102005036365A DE102005036365A DE102005036365A1 DE 102005036365 A1 DE102005036365 A1 DE 102005036365A1 DE 102005036365 A DE102005036365 A DE 102005036365A DE 102005036365 A DE102005036365 A DE 102005036365A DE 102005036365 A1 DE102005036365 A1 DE 102005036365A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
air compressor
secondary air
intake
turbine
internal combustion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102005036365A
Other languages
English (en)
Inventor
Anders-Christian Hoppe
Stephan Dr. Wild
Andreas Franz
Franck Bento
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mann and Hummel GmbH
Original Assignee
Mann and Hummel GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mann and Hummel GmbH filed Critical Mann and Hummel GmbH
Priority to DE102005036365A priority Critical patent/DE102005036365A1/de
Publication of DE102005036365A1 publication Critical patent/DE102005036365A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12Control of the pumps
    • F02B37/16Control of the pumps by bypassing charging air
    • F02B37/164Control of the pumps by bypassing charging air the bypassed air being used in an auxiliary apparatus, e.g. in an air turbine
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/30Arrangements for supply of additional air
    • F01N3/32Arrangements for supply of additional air using air pump
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine, aufweisend:
- einen Ansaugtrakt, welcher einen Luftansaugfilter, einen Ansaugluftverdichter und eine Drosselstelle aufweist, wobei die durch den Luftansaugfilter gereinigte Luft durch den Ansaugluftverdichter verdichtet und über die Drosselstelle der Brennkraftmaschine zugeleitet wird,
- ein Leitungssystem für Sekundärluft, welches eine Entnahmeleitung für Sekundärluft aus dem Ansaugtrakt aufweist, wobei die Sekundärluft über einen Sekundärluftverdichter in ein Abgassystem der Brennkraftmaschine geleitet wird,
- ein Leitungssystem, welches die Drosselstelle umgeht und worüber bei entsprechendem Druckunterschied vor und nach der Drosselstelle eine Turbine bei vorgegebenen Betriebszuständen angetrieben wird, welche mit dem Sekundärluftverdichter korrespondierend verbunden ist, wobei bei unzureichendem Druckunterschied vor und nach der Drosselstelle ein Übertrag des Ansaugluftverdichters zum Antrieb des Sekundärluftverdichters oder der Turbine genutzt wird.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine, welche ein Leitungssystem für Sekundärluft zur Einleitung in den Auspufftrakt aufweist nach der Gattung des Patentanspruchs 1. Außerdem betrifft die Erfindung eine Brennkraftmaschine mit einem Leitungssystem für Sekundärluft zur Einleitung in den Auspufftrakt sowie einem Ansaugluftverdichter, nach der Gattung des Patentanspruchs 10.
  • Sekundärlufteinblassysteme werden zur Reduzierung von HC und CO während des Kaltstarts von Brennkraftmaschinen eingesetzt. Mit diesem System wird Frischluft auf die Abgasseite geblasen und damit eine Nachoxydation von NC und CO erzielt. Gleichzeitig erhöht sich die Abgastemperatur, der Katalysator erreicht früher seine wirksame Betriebstemperatur.
  • Ein solches Sekundärlufteinblassystem ist zum Beispiel aus der WO37/38212 bekannt. Der grundsätzliche Aufbau lässt sich der 2 entnehmen. Die Sekundärluft wird durch eine Leitung 13 dem Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine auf der Reinseite vor einer Drosselklappe 33 entnommen und durch einen Verdichter 26 über eine Leitung 14 in den Auspuffbereich 31 gepumpt. Zur Steuerung des Systems können verschiedene Ventile verwendet werden. Der Antrieb des Verdichters 26 kann entsprechend 3 durch eine Turbine 35 erfolgen, die sich den Unterdruck der sich im Saugrohr durch die Drosselklappe 33 einstellt, zu Nutze macht. Der zum Antrieb der Turbine notwendige Druckunterschied im Saugrohr vor und nach der Drosselklappe entsteht allerdings nur in Betriebszuständen bei geschlossener oder nahezu geschlossener Drosselklappe. Bei Volllast bzw. weit geöffneter Drosselklappe ist der Druckunterschied vor und nach der Drosselklappe nicht mehr ausreichend, um die Turbine, welche mit dem Verdichter gekoppelt ist, anzutreiben. Der in diesen Betriebszuständen fehlende Druckunterschied im Bereich des Saugrohrs macht sich weiterhin negativ bei der Entlüftung des Kurbelgehäuses der Brennkraftmaschine bemerkbar. Beim Betrieb von Verbrennungsmotoren kommt es als Folge von Kolbenringspalten zu Leckströmungen vom Brennraum in das Kurbelgehäuse, den so genannten Blow-By-Verlusten. Dadurch steigt der Druck im Kurbelgehäuse mit dem Motoröl und den Ölgasen an. Um einen zu hohen Druck im Kurbelgehäuse zu vermeiden, müssen die Blow-By-Gase aus dem Kurbelgehäuse geführt werden. Bei modernen Brennkraftmaschinen wird ein geschlossenes Entlüftungssystem verwendet. Hier werden die Blow-By-Gase dem Ansaugtrakt zugeführt und gelangen somit wieder in den Verbrennungsraum. Dieser Vorgang wird in der DE 100 26 492 beschrieben. Standardmäßig wird die Entlüftung in einem geschlossenen System durch den im Saugrohr befindlichen Unterdruck erreicht. Diese Absaugung der schädlichen Blow-By-Gase liegt aufgrund des fehlenden Unterdrucks im Saugrohr bei Volllast oder weit geöffneter Drosselklappe weitgehend brach, so dass die Entsorgung der Blow-By-Gase nur über den im Kurbelgehäuse entstehenden Überdruck in diesem Bereich erfolgt.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Brennkraftmaschine und ein Verfahren zum Betrieb dieser Brennkraftmaschine zu schaffen, welches einen Betrieb des Sekundärlufteinblassystems auch während Betriebsbedingungen ohne ausreichenden Unterdruck im Saugrohr gewährleistet. Eine weitere Aufgabe besteht darin, hierdurch einen nutzbaren Unterdruck zu erzeugen. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 10 gelöst.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die für das erfindungsgemäße Verfahren notwendige Brennkraftmaschine weist einen Ansaugtrakt, welcher einen Luftansaugfilter, einen Ansaugluftverdichter und eine Drosselstelle aufweist, sowie ein Abgassystem und ein Leitungssystem für Sekundärluft, welches eine Entnahmeleitung für Sekundärluft aus dem Ansaugtrakt aufweist, auf. Zusätzlich dazu sind, ein Leitungssystem welches die Drosselstelle umgeht, sowie eine darin angeordnete Turbine vorgesehen, wobei die Turbine korrespondierend mit dem Sekundärluftverdichter verbunden ist. Die durch den Luftansaugfilter gereinigte Luft wird durch den Ansaugluftverdichter verdichtet, und über die Drosselstelle der Brennkraftmaschine zugeführt. Durch die Verdichtung der Ansaugluft nach dem Luftansaugfilter ergibt sich eine höhere Leistung, sowie ein höheres Drehmoment der Brennkraftmaschine. Durch die Entnahmeleitung für Sekundärluft wird ein Teil der gereinigten Luft entweder direkt aus dem Luftfilter oder nach dem Luftfilter aus dem Ansaugtrakt abgenommen und über den Sekundärluftverdichter in das Abgassystem der Brennkraftmaschine geleitet. Dabei wird die Sekundärluft bevorzugt zwischen Brennkraftmaschine und Katalysator in den Abgasstrang eingeleitet, wobei sie entweder zentral hinter dem Abgaskrümmer oder jeweils einzeln in die einzelnen Abgaskrümmer eingeleitet wird. Im Leerlauf und bei geringen Drehzahlen der Brennkraftmaschine, bei denen die Drosselstelle nahezu vollständig verschlossen ist, kann durch die vor und nach der Drosselstelle vorliegende hohe Druckdifferenz die in dem Umgehungsleitungssystem angeordnete Turbine angetrieben werden, welche durch die korrespondierende Verbindung mit dem Verdichter daraufhin diesen antreibt um die in das Abgassystem einzuleitende Sekundärluft zu fördern. Mittels beispielsweise eines in der Umgehungsleitung vorhandenen Ventils, kann das Antreiben der Turbine entsprechend vorgegebener Betriebszustände gesteuert werden. Erfindungsgemäß wird nun bei einem unzureichenden Druckunterschied vor und nach der Drosselstelle wie er zum Beispiel bei weit oder vollständig geöffneter Drosselstelle auftritt, ein Überdruck des Ansaugluftverdichters über einen Überdruckabzweig in eine entsprechende Leitung zum Antrieb des Sekundärluftverdichters oder bevorzugt der Turbine genutzt. Bei weit oder vollständig geöffneter Drosselstelle, was in etwa den Volllastbetrieb der Brennkraftmaschine darstellt, besteht so gut wie keine Druckdifferenz vor und nach der Drosselstelle, so dass die Turbine in der Umgehungsleitung nicht antreibbar ist. Da jedoch der Ansaugluftverdichter über ein vorgegebenes Maß hinausgehend verdichtete Luft zur Verfügung stellen kann, kann dieser Druck zum Antrieb des Sekundärluftverdichters oder der Turbine genutzt werden. Bevorzugt wird hierbei die Sekundärluftturbine angetrieben, welche durch die mechanische Kopplung mit dem Sekundärluftverdichter diesen gleichfalls antreibt. Dadurch entsteht in der Zufuhrleitung in den Sekundärluftverdichter ein Unterdruck, welcher nun entsprechend genutzt werden kann. Es ist jedoch auch möglich, über den Überdruck des Verdichters den Sekundärluftverdichter anzutreiben und den Unterdruck vor der Sekundärluftturbine abzunehmen. So lässt sich in vorteilhafter Weise ohne nennenswerten Energieeinsatz das Sekundärluftsystem auch bei unzureichendem Druckunterschied vor und nach der Drosselstelle betreiben, wodurch weiterhin ein nutzbarer Unterdruck erzeugt werden kann. Die Drosselstelle kann hierbei beispielsweise eine Drosselklappe oder auch ein Drehschieber oder sonstigem Stand der Technik bekannte Drosselmöglichkeit sein.
  • Der derart erzeugte Unterdruck kann gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens in einem Unterdruckspeicher gespeichert werden. Dazu wird der Unterdruck aus der entsprechenden Leitung entnommen, wobei über ein Rückschlagventil ein Zurückschlagen und damit ein Leeren des Unterdruckspeichers verhindert werden kann.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann der in dem Unterdruckspeicher gespeicherte Unterdruck zum Betrieb wenigstens eines Unterdruckstellers verwendet werden. Diese Unterdrucksteller kann beispielsweise ein Schaltelement im Bereich der Ansaugung einer Brennkraftmaschine oder auch im Bereich der Zentralverriegelung oder der Scheinwerferverstellung genutzt werden.
  • Es ist vorteilhaft, in Fällen in denen der Unterdruck unabhängig von der Betriebsstellung der Brennkraftmaschine genutzt werden soll, also unter anderem auch bei ausreichendem Druckunterschied vor und nach der Drosselstelle den Unterdruckspeicher mittels einer Unterdruckpumpe unter Unterdruck zu halten. Dadurch ist gewährleistet, dass in jeder Betriebssituation der Brennkraftmaschine ein ausreichender Unterdruck in dem Unterdruckspeicher zur Nutzung für verschiedene Stellelemente zu Verfügung steht.
  • Alternativ lässt sich der entstehende Unterdruck auch zur Kurbelgehäusegasentlüftung verwenden. Gerade hier ist es wichtig, dass in den Betriebszuständen der Brennkraftmaschine, in denen kein ausreichender Unterdruck im Ansaugtrakt vorhanden ist, für eine zuverlässige Entlüftung der Kurbelgehäusegase zu sorgen. Dabei werden die Kurbelgehäusegase mittels des Unterdruckes aus dem Kurbelgehäuse gesaugt und anschließend der Ansaugluft wieder zugesetzt. Bevorzugt wird dabei der Unterdruck vor dem Verdichter des Sekundärlufteinblassystems abgenommen, wobei von hier eine Leitung zum Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine vorgesehen ist. Die aus dem Kurbelgehäuse abgesaugten Kurbelgehäusegase werden nun über diese Leitung vor dem Verdichter eingespeist, und über den Verdichter in das Ansaugsystem nach der Drosselstelle eingespeist. Von dort gelangen die Gase in die Zylinder der Brennkraftmaschine und werden dort verbrannt.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung, wird der Ansaugluftverdichter mittels einer Turbine im Abgasstrom angetrieben. Dies entspricht einem klassischen Abgasturbolader wie er in vielen Brennkraftmaschinen eingesetzt wird. Ein Teil des Überdrucks in bestimmten Betriebsbereichen der Brennkraftmaschine wird dabei durch einen Überdruckabzweig entnommen.
  • Gemäß einer hierzu alternativen Ausgestaltung wird der Ansaugluftverdichter mittels einer mechanischen Kopplung mit der Brennkraftmaschine angetrieben. Dieses entspricht einem klassischen Kompressor, welcher ebenfalls Standard in vielen Brennkraftmaschinen ist. Auch hier weist der Ansaugluftverdichter einen Abzweig zum Auslass des Überdrucks in bestimmten Betriebsbereichen der Brennkraftmaschine.
  • Eine weitere alternative Möglichkeit zum Antreiben des Ansaugluftverdichters besteht darin, diesen mittels elektrischer Energie, sprich durch einen Elektromotor, anzutreiben. Hier ergibt sich weiterhin der Vorteil, dass der Ansaugluftverdichter unabhängig von der Drehzahl der Brennkraftmaschine angetrieben werden kann und somit das Drehmoment der Brennkraftmaschine über einen sehr breiten Bereich anheben kann. Zum Abfangen des Überdrucks weist auch dieser Ansaugluftverdichter einen Überdruckabzweig auf, wobei der Überdruck dann zum Antrieb des Sekundärluftsystems verwendet werden kann.
  • Eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine zur Durchführung des Verfahrens weist einen Motorblock mit einem Zylinderkopf und einem Kurbelgehäuse auf. Ferner sind an der Brennkraftmaschine ein Ansaugsystem für die Verbrennungsluft mit einem Ansaugluftfilter, einem Ansaugluftverdichter mit einem Überdruckventil und eine Drosselstelle vorgesehen. Die Drosselstelle kann hierbei beispielsweise eine Drosselklappe oder ein Drehschieber oder sonstige Stand der Technik bekannte Drosselmöglichkeiten für eine Durchgangsleitung darstellen. Weiterhin weist die Brennkraftmaschine eine Abgasanlage mit einem Leitungssystem für Sekundärluft auf, wobei das Leitungssystem eine Entnahmeleitung für Sekundärluft aus dem Ansaugtrakt hin zu einem Sekundärluftverdichter für die Sekundärluft und von diesem ausgehend wenigstens eine Zufuhrleitung für die Sekundärluft in den Auspuff aufweist. Ein weiteres Leitungssystem mit einer innerhalb des Leitungssystems angeordneten Turbine umgeht die Drosselstelle, wobei die Turbine mit dem Sekundärluftverdichter mechanisch gekoppelt ist. Die Kopplung kann beispielsweise über eine durchgehende Welle zwischen Turbine und Sekundärluftverdichter oder auch durch eine direkte Verbindung der beiden mechanischen Teile erfolgen. Das Überdruckventil ist über eine weitere Leitung mit dem Eingang der Sekundärluftturbine gekoppelt, derart dass bei einem Antrieb der Turbine durch den Überdruck des Ansaugverdichters ein Unterdruck vor dem Sekundärluftverdichter erzeugt wird. Sollte also die Drosselstelle nahezu oder vollständig geöffnet sein, so besteht nahezu keine Druckdifferenz vor und hinter der Drosselstelle, aber der Ansaugluftverdichter wird in diesen Momenten in einem Bereich betrieben, in dem überschüssiger Überdruck über den Überdruckabzweig abgegeben wird. Dieser Überdruck wird dazu benutzt, die Sekundärluftturbine anzutreiben, wobei diese dann über die Kopplung den Sekundärluftverdichter antreibt, so dass vor dem Verdichter ein Unterdruck erzeugt wird.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Brennkraftmaschine zusätzlich eine Entnahmeleitung zwischen dem Kurbelgehäuse und der Leitung, welche zum Sekundärluftverdichter führt auf. Dadurch wird in dem Fall, dass die Sekundärluftturbine durch den überschüssigen Druck des Ansaugluftverdichters angetrieben wird, der Unterdruck vor dem Verdichter genutzt, die Kurbelgehäusegase aus dem Kurbelgehäuse herauszusaugen. Dabei können die Kurbelgehäusegase direkt in die Entnahmeleitung vor den Verdichter geleitet werden oder aber auch vorher durch jedwede Art von Kurbelgehäusegasfilter von den mitströmenden Aerosoltröpfchen befreit werden. Dieses ist gerade in dem Bereich der nahezu vollständig oder vollständig geöffneten Drosselstelle notwendig, da in diesem Lastbereich kein ausreichender Unterdruck vor der Drosselstelle zur Verfügung steht, um die Kurbelgehäusegase abzusaugen.
  • Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei der Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die einzige Figur zeigt eine Prinzipskizze eines Sekundärluftsystems mit Sekundärluftlader.
  • Ausführungsform(en) der Erfindung
  • Die Figur zeigt eine Prinzipdarstellung eines Sekundärluftsystems 10 mit einem Sekundärluftlader. Es wird eine schematisch dargestellte Brennkraftmaschine 11 dargestellt, an welcher reinluftseitig ein Ansaugrohr 12 vorgesehen ist, über das die durch einen Luftfilter 13 gereinigte Ansaugluft der Brennkraftmaschine 11 zugeführt wird. Im Anschluss an den Luftfilter 13 ist ein Verdichter 14 eines Abgasturboladers angeordnet, welcher über eine mechanische Kopplung 15 mit einer Turbine 16, welche im Abgasstrang 17 der Brennkraftmaschine 11 angeordnet ist, verbunden ist. Die durch den Ansaugluftverdichter 14 verdichtete Ansaugluft wird im Ansaugrohr zu einer Drosselklappe 18 geleitet, welche den Volumenstrom zu einem Ansaugkrümmer 19 regelt, welcher in die Brennkraftmaschine 11 mündet. Ausgangsseitig der Brennkraftmaschine 11 verbindet ein Abgaskrümmer 20 die Brennkraftmaschine 11 mit dem Abgasstrang 17. Aus dem Ansaugrohr 12 zweigt vor der Drosselklappe 18 eine Umgehungsleitung 21 ab, welche eine Sekundärluftturbine 22 enthält. Die Umgehungsleitung wird nach der Drosselklappe 18 wieder in das Ansaugrohr 12 zurückgeführt. Die Sekundärluftturbine 22 ist mechanisch mit einem Sekundärluftverdichter 24 gekoppelt. Der Sekundärluftverdichter 24 leitet Sekundärluft über eine Sekundärluftleitung 25 vom Ansaugrohr 12 zu einzelnen Abgaskrümmerkanälen 2629. Bei einem ausreichenden Unterdruck durch die Druckdifferenz vor und nach der Drosselklappe 18 wird durch den Unterdruck in der Umgehungsleitung 21 die Sekundärluftturbine 22 angetrieben, wobei diese durch die mechanische Kopplung daraufhin den Sekundärluftverdichter 24 antreibt. Dieser verdichtet dann aus dem Ansaugrohr 12 entnommene Ansaugluft und leitet sie in die einzelnen Abgaskrümmerkanäle 2629. Alternativ besteht natürlich auch die Möglichkeit, die Turbine mittels Flüssigkeiten wie zum Beispiel Wasser oder Öl anzutreiben. Hierzu wird in geeigneter Weise der Wasserkreislauf bzw. der Ölkreislauf der Brennkraftmaschine genutzt.
  • Direkt hinter dem Verdichter 14 oder mit dem Verdichter 14 verbunden, ist ein Überdruckabzweig 30 vorgesehen, welcher in eine Überdruckleitung 31 überführt wird, welche in die Sekundärluftleitung 21 vor der Sekundärluftturbine 22 mündet. Vor der Sekundärluftturbine 22 kann selbstverständlich ein Sicherheitsventil 23 oder ein Abschaltventil integriert sein. Das Sicherheitsventil 23 kann auch elektrisch angesteuert werden um bei bestimmten Betriebsbedingungen des Motors die Zuführung zu sperren. Hierdurch kann dann in bestimmten Betriebsbedingungen bei geöffneter Drosselklappe 18 Überdruck, welcher vom Verdichter 14 produziert wird, über die Überdruckabzweigung 30 in die Überdruckleitung 31 abgelassen werden, wodurch daraufhin die Sekundärluftturbine 22 angetrieben wird. Durch die mechanische Kopplung der Sekundärluftturbine 22 mit dem Sekundärluftverdichter 24 mit wird dieser ebenfalls in Rotation versetzt, wodurch ein Unterdruck vor dem Sekundärluftverdichter 24 entsteht. Vor dem Sekundärluftverdichter 24 ist eine Abzweigung zu einer Unterdruckleitung 32 angeordnet, welche in das Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine 11 geführt ist. In diesem Ausführungsbeispiel wird der entstehende Unterdruck zur Kurbelgehäusegasentlüftung verwendet, es ist jedoch ebenfalls möglich, diesen in einem Unterdruckspeicher aufzufangen um damit verschiedene Aktuatoren anzutreiben oder auch anstelle einer Abzweigung zum Kurbelgehäuse eine Abzweigung zur Tankentlüftung vorzusehen, um die hier unverbrannten Kohlenwasserstoffe aus dem Tank abzusaugen und der Verbrennung zuzuführen. Die in diesem Ausführungsbeispiel aus dem Kurbelgehäuse abgesaugten Kurbelgehäusegase werden durch den angetriebenen Sekundärluftverdichter 24 in das Ansaugrohr 12 geleitet und dann über den Ansaugkrümmer 19 in die Brennkraftmaschine 11 weitergeleitet. Dort werden die Kurbelgehäusegase dann im normalen Verbrennungsprozess der Brennkraftmaschine verbrannt. Um eine zum Antrieb der Sekundärluftturbine 22 durch den Überdruck des Verdichters 14 ausreichend große Druckdifferenz zu erhalten ist in der Umgehungsleitung 21 nach der Sekundärluftturbine ein Drei-Wege Ventil 34 angeordnet. Bei Bedarf wird dieses derart geschaltet, dass die Umgehungsleitung 21 zum Ansaugrohr 12 nach der Drosselklappe 18 geschlossen wird und dafür eine Verbindung 35 zur Umgebung geöffnet wird. Durch die Druckdifferenz zwischen Überdruck des Verdichters 14 und dem Umgebungsdruck wird daraufhin die Sekundärluftturbine 22 angetrieben. Auch hinter dem Sekundärluftverdichter 24 ist ein Drei-Wege-Ventil 36 angeordnet. Im Betrieb durch den Überdruck des Verdichters 14 wird dieses derart geschaltet, dass die Sekundärluftleitung 25 zu den Abgaskrümmerkanälen 2629 geschlossen wird und die über die Unterdruckleitung 32 aus einem Kurbelgehäuse 33 gesaugten Kurbelgehäusegase werden in das Ansaugrohr 12 hinter die Drosselklappe 18 geleitet.

Claims (11)

  1. Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine, aufweisend: – einen Ansaugtrakt, welcher einen Luftansaugfilter, einen Ansaugluftverdichter und eine Drosselstelle aufweist, wobei die durch den Luftansaugfilter gereinigte Luft durch den Ansaugluftverdichter verdichtet und über die Drosselstelle der Brennkraftmaschine zugeleitet wird, – ein Leitungssystem für Sekundärluft, welches eine Entnahmeleitung für Sekundärluft aus dem Ansaugtrakt aufweist, wobei die Sekundärluft über einen Sekundärluftverdichter in ein Abgassystem der Brennkraftmaschine geleitet wird, – ein Leitungssystem welches die Drosselstelle umgeht und worüber bei entsprechendem Druckunterschied vor und nach der Drosselstelle eine Turbine bei vorgegebenen Betriebszuständen angetrieben wird, welche mit dem Sekundärluftverdichter korrespondierend verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass bei unzureichendem Druckunterschied vor und nach der Drosselstelle ein Überdruck des Ansaugluftverdichters zum Antrieb der Turbine oder des Sekundärluftverdichters genutzt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils vor der Turbine oder dem Sekundärluftverdichter ein nutzbarer Unterdruck erzeugt wird und der Unterdruck in einem Unterdruckspeicher gespeichert wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils vor der Turbine oder dem Sekundärluftverdichter ein nutzbarer Unterdruck erzeugt wird und der Unterdruck aus dem Unterdruckspeicher zum Betrieb wenigstens eines Unterdruckstellers verwendet wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterdruckspeicher bei ausreichendem Druckunterschied vor und nach der Drosselstelle mittels einer Unterdruckpumpe unter Unterdruck gehalten wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterdruck zur Kurbelgehäusegasentlüftung verwendet wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurbelgehäusegase mittels des Unterdrucks aus dem Kurbelgehäuse gesaugt werden und anschließend der Ansaugluft zugesetzt werden.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ansaugluftverdichter mittels einer Turbine im Abgasstrom angetrieben wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Ansaugluftverdichter mittels einer mechanischen Kopplung mit der Brennkraftmaschine angetrieben wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Ansaugluftverdichter mittels elektrischer Energie angetrieben wird.
  10. Brennkraftmaschine, welche – einen Motorblock mit einem Zylinderkopf und einem Kurbelgehäuse, – ein Ansaugsystem für die Verbrennungsluft mit einem Ansaugluftfilter, einem Ansaugluftverdichter mit einem Überdruckabzweig und einer Drosselstelle, – eine Abgasanlage aufweist, mit einem Leitungssystem für Sekundärluft, welches – eine Entnahmeleitung für Sekundärluft aus dem Ansaugtrakt hin zu – einem Sekundärluftverdichter für die Sekundärluft und von diesem ausgehend – wenigstens eine Zuführleitung für die Sekundärluft in den Auspuff aufweist, – sowie ein Leitungssystem mit einer darin angeordneten Turbine aufweist, welches die Drosselstelle umgeht, wobei die Turbine mit dem Sekundärluftverdichter mechanisch gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Überdruckabzweig über eine weitere Leitung mit dem Eingang der Sekundärluftturbine gekoppelt ist, derart dass bei einem Antrieb der Turbine durch den Überdruck des Ansaugluftverdichters ein Unterdruck vor dem Sekundärluftverdichter erzeugt wird.
  11. Brennkraftmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Entnahmeleitung zwischen dem Kurbelgehäuse und der Leitung, welche zum Sekundärluftverdichter führt, angeordnet ist.
DE102005036365A 2005-07-29 2005-07-29 Brennkraftmaschine mit Sekundärlufteinblassystem Withdrawn DE102005036365A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005036365A DE102005036365A1 (de) 2005-07-29 2005-07-29 Brennkraftmaschine mit Sekundärlufteinblassystem

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005036365A DE102005036365A1 (de) 2005-07-29 2005-07-29 Brennkraftmaschine mit Sekundärlufteinblassystem

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102005036365A1 true DE102005036365A1 (de) 2007-02-01

Family

ID=37650415

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102005036365A Withdrawn DE102005036365A1 (de) 2005-07-29 2005-07-29 Brennkraftmaschine mit Sekundärlufteinblassystem

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102005036365A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007057603A1 (de) * 2007-11-28 2009-06-04 Volkswagen Ag Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader und Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader
US20130019593A1 (en) * 2011-07-19 2013-01-24 GM Global Technology Operations LLC Secondary air injection system and method

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19713676A1 (de) * 1996-04-04 1997-11-06 Mann & Hummel Filter Sekundärluftsystem für eine Brennkraftmaschine
DE19937781A1 (de) * 1999-08-10 2001-02-15 Mann & Hummel Filter Brennkraftmaschine mit Sekundärlufteinblaßsystem
DE10052102A1 (de) * 2000-10-20 2002-05-02 Mann & Hummel Filter Vorrichtung und Verfahren zur Anreicherung des Sauerstoffgehaltes in der Ansaugluft einer Brennkraftmaschine
DE10235341A1 (de) * 2002-08-02 2004-02-19 Audi Ag Kraftfahrzeug
DE10243317A1 (de) * 2002-09-18 2004-04-01 Daimlerchrysler Ag Brennkraftmaschine mit Gasfördersystem und Betriebsverfahren hierfür
DE10357038A1 (de) * 2002-12-07 2004-07-15 Mann + Hummel Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Regelung eines Sekundärluftstroms bei einer Verbrennungsmaschine

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19713676A1 (de) * 1996-04-04 1997-11-06 Mann & Hummel Filter Sekundärluftsystem für eine Brennkraftmaschine
DE19937781A1 (de) * 1999-08-10 2001-02-15 Mann & Hummel Filter Brennkraftmaschine mit Sekundärlufteinblaßsystem
DE10052102A1 (de) * 2000-10-20 2002-05-02 Mann & Hummel Filter Vorrichtung und Verfahren zur Anreicherung des Sauerstoffgehaltes in der Ansaugluft einer Brennkraftmaschine
DE10235341A1 (de) * 2002-08-02 2004-02-19 Audi Ag Kraftfahrzeug
DE10243317A1 (de) * 2002-09-18 2004-04-01 Daimlerchrysler Ag Brennkraftmaschine mit Gasfördersystem und Betriebsverfahren hierfür
DE10357038A1 (de) * 2002-12-07 2004-07-15 Mann + Hummel Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Regelung eines Sekundärluftstroms bei einer Verbrennungsmaschine

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007057603A1 (de) * 2007-11-28 2009-06-04 Volkswagen Ag Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader und Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader
DE102007057603B4 (de) 2007-11-28 2023-03-23 Volkswagen Ag Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader
US20130019593A1 (en) * 2011-07-19 2013-01-24 GM Global Technology Operations LLC Secondary air injection system and method
US8966896B2 (en) * 2011-07-19 2015-03-03 GM Global Technology Operations LLC Secondary air injection system and method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19713676B4 (de) Sekundärluftsystem
DE602005000777T2 (de) Brennkraftmaschine
EP2220353B1 (de) Anordnungen zur rückgewinnung ungenutzter energie von abgas einer verbrennungskraftmaschine und entsprechende verfahren
EP1867848B1 (de) Brennkraftmaschine mit Sekundärlufteinblassystem
DE102005063377B4 (de) Zweitakt-Großdieselmotor mit Verbrennungsgasrezirkulation
EP1619368B1 (de) Sequentielle Laderansteuerung mit Zylinderabschaltung
WO2009100883A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum erzeugen von druckluft und zum einblasen derselben bei einer verbrennungskraftmaschine
DE10229116A1 (de) Verbrennungsmotor und Verfahren zum Betreiben eines solchen
EP2151569B1 (de) Vorrichtung zur Entnahme eines Abgasteilstroms und Brennkraftmaschine mit dieser Vorrichtung
WO2006050812A1 (de) Vorrichtung zur entlüftung eines kurbelgehäuses einer aufgeladenen brennkraftmaschine
DE10303777A1 (de) Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader
DE3205721A1 (de) Aufgeladene brennkraftmaschine fuer fahrzeuge
DE102004049218A1 (de) Brennkraftmaschine mit Abgasrückführungseinrichtung
WO2012022694A1 (de) Verfahren zum regeln eines stabilen betriebs eines abgasturboladers einer vebrennungskraftmaschine und eine entsprechende vorrichtung
DE102009041223B4 (de) Verfahren zum Auslegen eines Antriebssystems
DE102007060218A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Verdichters
DE102005036365A1 (de) Brennkraftmaschine mit Sekundärlufteinblassystem
DE102005048329A1 (de) Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader
EP1777388A1 (de) Zweitakt-Motor
DE102016217686A1 (de) Brennkraftmaschine und zugehöriges Betriebsverfahren
DE3832500C2 (de)
EP1818532B1 (de) Anordnung zur Abgasrückführung
DE102018128038A1 (de) Motorbremsbetrieb einer Brennkraftmaschine
WO2007022797A1 (de) Brennkraftmaschine mit einem system zur sekundärlufteinblasung und verfahren zum betreiben der brennkraftmaschine
DE102014016877A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine sowie entsprechende Brennkraftmaschine

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
R005 Application deemed withdrawn due to failure to request examination

Effective date: 20120731