DE102007046656A1 - Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, Brennkraftmaschine - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit mindestens einem, mindestens zwei Auslassventile für je einen Zylinder aufweisenden Zylinderkopf, wobei Abgase durch das erste Auslassventil einem ersten Abgasturbolader und durch das zweite Auslassventil einem zweiten Abgasturbolader zugeführt werden. Es ist vorgesehen, dass das zweite Auslassventil zeitversetzt nach dem ersten Auslassventil betätigt wird. Ferner betrifft die Erfindung eine Brennkraftmaschine, insbesondere zur Durchführung des oben stehenden Verfahrens, mit mindestens einem, mindestens zwei Auslassventile für je einen Zylinder aufweisenden Zylinderkopf, wobei das erste Auslassventil einem ersten Abgasturbolader und das zweite Auslassventil einem zweiten Abgasturbolader zugeordnet ist. Hierbei ist vorgesehen, dass zumindest das zweite Auslassventil (4) wenigstens zeitversetzt nach dem ersten Auslassventil (3) betätigbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit mindestens einem, mindestens zwei Auslassventile für je einen Zylinder aufweisenden Zylinderkopf, wobei Abgase durch das erste Auslassventil einem ersten Abgasturbolader und durch das zweite Auslassventil einem zweiten Abgasturbolader zugeführt werden.
  • Aus dem Stand der Technik sind Verfahren der eingangs genannten Art bekannt. So offenbart die DE 102 29 116 A1 eine Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern und einem Zylinderkopf, wobei der Zylinderkopf für jeden der Zylinder zwei Auslassventile aufweist und die ersten der zwei Auslassventile einem ersten Abgasturbolader und die zweiten der zwei Auslassventile einem zweiten Abgasturbolader zugeordnet sind, sodass das aus den ersten Auslassventilen strömende Abgas dem ersten Abgasturbolader und das aus den zweiten Auslassventilen strömenden Abgas dem zweiten Abgasturbolader zugeführt wird.
  • Es ist die Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zu schaffen, das einen verbesserten Betrieb der Brennkraftmaschine bietet.
  • Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das zweite Auslassventil zeitversetzt nach dem ersten Auslassventil betätigt wird. In einem Arbeitstakt eines Zylinders wird somit zunächst das erste Auslassventil und erst zeitversetzt spät dazu das zweite Auslassventil betätigt. Dies führt insbesondere zu einem verlängerten Auslasstakt, der zu einem günstigen Ladungswechsel, insbesondere aufgrund eines stärker ausgeprägten positiven Spülgefälles führt.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird das zweite Auslassventil bei niedrigen Drehzahlen der Brennkraftmaschine mit einem kleinen Ventilhub zeitversetzt nach dem ersten Auslassventil betätigt. Es ist also vorgesehen, dass in einem Betriebsbereich der Brennkraftmaschine, bei dem niedrige Abgasmassenströme entstehen und gegebenenfalls auch niedrige Drehzahlen vorliegen, das zweite Auslassventil zeitversetzt nach dem ersten Auslassventil, wie bereits gesagt, betätigt wird, wobei es mit einem im Vergleich zum normalen/vollen Ventilhub kleinen Ventilhub betätigt wird. Dies hat zur Folge, dass die Öffnungszeit des zweiten Auslassventils kleiner ist und dadurch kein großer Abgasmassenstrom durch das zweite Auslassventil aus dem entsprechenden Zylinder aus strömt und dem zweiten Abgasturbolader zugeführt wird. Dies ist durch den Brennraumdruckverlauf, sowie des dazu korrelierenden Massenstroms, und des Öffnungszeitpunkts und der -dauer des ersten Auslassventils gegeben. Dieses Verfahren ist dann besonders vorteilhaft, wenn bei niedrigen Drehzahlen der Brennkraftmaschine üblicherweise nur das erste Auslassventil betätigt und somit nur der erste Abgasturbolader betrieben beziehungsweise zur Aufladung der Brennkraftmaschine verwendet wird. Bei einer derartigen Konfiguration der Brennkraftmaschine mit zwei Auslassventilen für jeden Zylinder, die den unterschiedlichen Abgasturboladern zugeordnet sind, weisen die Auslassventile im Vergleich zur konventionellen Brennkraftmaschine einen geringeren Ausströmquerschnitt auf, der zu einer erhöhten Ladungswechselarbeit führt, insbesondere wenn nur das erste Auslassventil betätigt wird. Durch das Betätigen des zweiten Auslassventils zeitversetzt nach dem ersten Auslassventil wird der Brennraumdruck, also der in dem Zylinder vorliegende Druck, weiter verringert und dadurch der Ladungswechsel entspannt. Wobei durch den niedrigen Abgasgegendruck in dem zum zweiten Abgasturbolader führenden Krümmersystem das stärker ausgeprägte positive Spülgefälle zur Restgasausspülung genutzt werden kann.
  • Vorteilhafterweise wird das zweite Auslassventil beim Übergang von niedrigen Drehzahlen zu hohen Drehzahlen der Brennkraftmaschine zeitversetzt nach dem ersten Auslassventil betätigt. Dies kann zusätzlich oder alternativ zu dem oben beschriebenen zeitversetzten Betätigen des Auslassventils mit kleinem Ventilhub erfolgen. Durch das Betätigen des zweiten Auslassventils beim Übergang von niedrigen zu hohen Drehzahlen wird der zweite Abgasturbolader durch den von dem zweiten Auslassventil kommenden Abgasmassenstrom angetrieben. Wird hierbei das zweite Auslassventil ebenfalls mit einem kleinem Ventilhub betätigt, so wird der zweite Abgasturbolader lediglich „voraktiviert", sodass die träge Masse bereits in Bewegung beziehungsweise in eine Rotationsbewegung versetzt wird, bevor bei hohen Drehzahlen der Brennkraftmaschine zusätzlich zu den ersten Auslassventilen die zweiten Auslassventile mit vollem Ventilhub geöffnet werden.
  • Zweckmäßigerweise wird beim Übergang das zweite Auslassventil solange mit einem kleinen Ventilhub zeitversetzt nach dem ersten Auslassventil betätigt, bis der zweite Abgasturbolader eine vorgebbare Drehzahl erreicht hat. Anschließend kann in den Volllastbetrieb mit betätigtem ersten und zweiten Auslassventil umgeschaltet werden. Durch das Voraktivieren des Abgasturboladers bis zu der vorgebbaren Drehzahl, wird gewährleistet, dass beim Öffnen der zweiten Auslassventile bei hohen Drehzahlen, also beim Öff nen mit vollem Ventilhub, das Aufladeaggregat ohne Einbruch während der Umschaltung den benötigten Ladedruck bereitstellt.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird das zweite Auslassventil bei hohen Drehzahlen der Brennkraftmaschine mit einem vollen Ventilhub zeitversetzt nach dem ersten Auslassventil betätigt. Es ist hierbei vorgesehen, dass das zweite Auslassventil im Volllastbetrieb der Brennkraftmaschine, also bei hohen Abgasmassenströmen und gegebenenfalls hohen Drehzahlen der Brennkraftmaschine, mit vollem Ventilhub, also mit „normalem Ventilhub" zeitversetzt nach dem ersten Auslassventil betätigt wird. Hierdurch wird ein besonders großer Auslasstakt ermöglicht, der durch ein gleichzeitiges „frühes Auslassöffnen" und „spätes Auslassschließen" zu einem günstigen Ladungswechsel mit guten Spülbedingungen führt. Durch das vorteilhafte Verfahren, bei dem die Abgase durch das erste Auslassventil einem ersten Abgasturbolader und durch das zweite Auslassventil einem zweiten Abgasturbolader zugeführt werden, wobei hierfür getrennte Auslasskanäle vorgesehen sind, ist es möglich, die sogenannte „Zündfolgetrennung" nicht aufgeben zu müssen. Bei der Zündfolgetrennung werden die Auslassventile der Zylinder üblicherweise derart angesteuert, dass das Auslassventil eines Zylinders nicht gleichzeitig mit dem Auslassventil eines anderen Zylinders geöffnet ist, der in der Zündfolge vor oder nach dem einen Zylinder liegt. Hierdurch soll verhindert werden, dass beim Öffnen des Auslassventils des anderen Zylinders nach dem Öffnen des Auslassventils des einen Zylinders Abgase aus dem einen Zylinder in den anderen Zylinder einströmen oder ein Ausströmen von Abgasen aus dem anderen Zylinder negativ beeinflussen oder verhindern. Da in dem vorteilhaften Verfahren die Abgase durch das erste Auslassventil und das zweite Auslassventil getrennt den Abgasturboladern zugeführt werden, werden die Auslasstakte der Zylinder der Brennkraftmaschine bevorzugt länger/größer gewählt, durch das zeitversetzte Öffnen des zweiten Auslassventils, als bei konventionellen Brennkraftmaschinen mit Zündfolgetrennung.
  • Vorteilhafterweise werden das erste und das zweite Auslassventil bei hohen Drehzahlen der Brennkraftmaschine mit einer jeweiligen Öffnungszeit von maximal 180° Kurbelwellenwinkel betätigt (Zündabstand bei einer Vierzylinder-Brennkraftmaschine). Je nach Bauweise der Brennkraftmaschine kann der Abstand zwischen dem Betätigen des ersten Auslassventils und des zweiten Auslassventils variieren.
  • Weiterhin ist vorgesehen, dass beim Übergang von niedrigen zu hohen Drehzahlen ein das Abgas zumindest zum Teil an dem ersten Abgasturbolader wahlweise vorbeiführender Abgas-Bypass geschlossen wird. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn gleichzeitig wie oben beschrieben das zweite Auslassventil beim Übergang zeitversetzt nach dem ersten Auslassventil, insbesondere mit einem kleinen Ventilhub, betätigt wird. Durch das Schließen des Abgas-Bypasses wird der erste Abgasturbolader beziehungsweise die Läufergruppe des ersten Abgasturboladers kurzzeitig auf eine Überdrehzahl gebracht, die zu einem Überdrehmoment der Brennkraftmaschine führt, welches beispielsweise durch eine Zündwinkelverstellung kompensiert werden kann, sodass sich das Drehmoment der Brennkraftmaschine im Wesentlichen nicht ändert. Wenn die zweiten Auslassventile im Volllastbetrieb voll geöffnet werden, findet der Drehzahlabfall des ersten Abgasturboladers zeitlich verzögert statt, wodurch der Übergang von niedrigen zu hohen Drehzahlen der Brennkraftmaschine besonders „sanft" erfolgt. In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung führt der Abgas-Bypass das in dem ersten Abgasturbolader vorbeigeführte Abgas dem zweiten Abgasturbolader zu, wodurch dieser voraktiviert beziehungsweise beeinflusst werden kann. Wird das an dem ersten Abgasturbolader vorbeigeleitete/vorbeigeführte Abgas nicht dem zweiten Abgasturbolader zugeführt, so wird es vorteilhafterweise einem Abgasnachbehandlungstrakt der Brennkraftmaschine zugeführt. Weiterhin ist vorgesehen, dass unterschiedlich groß dimensionierte Abgasturbolader vorgesehen sind, sodass beispielsweise der erste Abgasturbolader für einen kleineren Abgasmassendurchsatz ausgebildet ist als der zweite Abgasturbolader beziehungsweise umgekehrt.
  • Schließlich ist vorgesehen, dass eine Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern verwendet wird, sodass das durch die ersten Auslassventile aller Zylinder strömende Abgas dem ersten Abgasturbolader und das durch die zweiten Auslassventile aller Zylinder strömende Abgas dem zweiten Abgasturbolader zugeführt wird.
  • Ferner betrifft die Erfindung eine Brennkraftmaschine, insbesondere zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens, mit mindestens einem, mindestens zwei Auslassventile für je einen Zylinder aufweisenden Zylinderkopf, wobei das erste Auslassventil einem ersten Abgasturbolader und das zweite Auslassventil einem zweiten Abgasturbolader zugeordnet ist. Die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine ist dadurch gekennzeichnet, dass zumindest das zweite Auslassventil wenigstens zeitversetzt nach dem ersten Auslassventil betätigbar ist. Besonders bevorzugt ist das zweite Auslassventil mit einem variablen Ventilhub betätigbar.
  • Im Folgenden soll die Erfindung anhand einiger Figuren näher erläutert werden.
  • Dazu zeigen
  • 1 eine schematische Darstellung einer vorteilhaften Brennkraftmaschine,
  • 2 eine beispielhafte stufenweise Aufladung der Brennkraftmaschine der 1,
  • 3 ein erstes Ausführungsbeispiel des vorteilhaften Verfahrens zum Betreiben der Brennkraftmaschine und
  • 4 ein zweites Ausführungsbeispiel zum Betreiben der Brennkraftmaschine.
  • Die 1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Brennkraftmaschine 1 eines Kraftfahrzeugs, die mehrere Zylinder 2 aufweist, denen jeweils ein erstes Auslassventil 3 und ein zweites Auslassventil 4 eines hier nicht dargestellten Zylinderkopfes zugeordnet sind. Den ersten Auslassventilen 3 ist ein erster eine Auslasskanalanordnung bildender Abgaskrümmer 5 zugeordnet, der das von den Auslassventilen 3 kommende Abgas zusammenführt und einem ersten Abgasturbolader 6 zuführt. Dem zweiten Auslassventilen 4 ist ein zweiter, eine zweite Auslasskanalanordnung bildender Abgaskrümmer 7 zugeordnet, der das von den Auslassventilen 4 kommende Abgas zusammenführt und einem zweiten Abgasturbolader 8 zuführt. Die Abgasturbolader 6 und 8 weisen hierbei jeweils eine Turbine 9, 10 auf, denen das jeweilige Abgas zugeführt wird, und einen Verdichter 11, 12, der von der entsprechenden Turbine 9, 10 angetrieben wird. Die Verdichter 11 und 12 fördern dabei Frischluft, gekennzeichnet durch Pfeile 13, über einen Sammler 15, der auch als Ladeluftkühler ausgebildet sein kann, zu den Zylindern 2 der Brennkraftmaschine 1. Das Abgas tritt in Richtung der Pfeile 14 aus den Turbinen 9 und 10 der Abgasturbolader 6, 8 aus.
  • Üblicherweise wird eine derartige Brennkraftmaschine 1, wie in der 2 dargestellt, in Abhängigkeit von ihrer Drehzahl n so betrieben, dass in einem ersten Bereich 16 ein effektiver Mitteldruck pme der Brennkraftmaschine 1 dadurch erzeugt wird, dass lediglich die ersten Auslassventile 3 betätigt werden, sodass nur der erste Abgasturbolader 6 angetrieben wird. Mit steigender Drehzahl n der Brennkraftmaschine 1 werden die zweiten Auslassventile 4 zusätzlich betätigt, sodass sowohl der erste Abgasturbolader 6 als auch der zweite Abgasturbolader 8 betrieben werden und den effektiven Mitteldruck pme beeinflussen.
  • Die 3 zeigt ein vorteilhaftes Verfahren zum Betreiben der Brennkraftmaschine aus der 1. In der 3 ist der Ventilhub VH über den Kurbelwellenwinkel °KW der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine 1 aufgezeichnet. Dargestellt sind eine erste Ventilhubkurve 18 der ersten Auslassventile 3 sowie eine Einlassventilhubkurve 19 von in der 1 nicht dargestellten Einlassventilen der Brennkraftmaschine 1. Weiterhin ist eine Ventilhubkurve 20 der zweiten Auslassventile dargestellt, die einen im Vergleich zu den Ventilhubkurven 18 und 19 kleinen Ventilhub aufweist und deren Öffnungszeit sich sowohl mit der der Ventilhubkurve 18 als auch mit der der Ventilhubkurve 19 überschneidet. Es ist hierbei vorgesehen, dass die zweiten Auslassventile 4 zeitversetzt nach dem ersten Auslassventil 3 betätigt werden. Geschieht dies bei niedrigen Drehzahlen, wie in der 3 dargestellt, führt dies zu einem vorteilhaften Spülgefälle und einem verbesserten Ladungswechsel der Brennkraftmaschine 1 über die Auslassventile 4. Durch das zeitversetzte Öffnen der zweiten Auslassventile 4 spät zu den ersten Auslassventilen 3 wird ein insgesamt längerer Auslasstakt der entsprechenden Zylinder gewährleistet. Da die zweiten Auslassventile 4 nur mit einem kleinen Ventilhub zeitversetzt spät geöffnet (Ventilhubkurve 20) werden, strömt nur eine geringe Menge an Abgasen durch die zweiten Auslassventile 4 zu dem zweiten Abgasturbolader 8, sodass dieser nur geringfügig oder nicht angetrieben beziehungsweise dem ersten Abgasturbolader 6 kaum Enthalpieangebot entnommen wird. Vorteilhafterweise sind die Abgasturbolader 6 und 8 für unterschiedlich große Abgasmassendurchsätze ausgelegt. Dadurch kann der Ladungswechsel eines solchen Systems deutlich entspannt werden.
  • Die 4 zeigt ein Diagramm, das im Wesentlichen dem Diagramm der 3 entspricht, sodass hier nur auf die Unterschiede eingegangen werden soll. Im Gegensatz zu dem in der 3 dargestellten Verfahren ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass die zweiten Auslassventile 4 der Brennkraftmaschine 1 mit vollem Ventilhub, also mit normalem Ventilhub, durch eine Ventilhubkurve 21 dargestellt, zeitversetzt nach den ersten Auslassventilen 3 geöffnet werden. Dies erfolgt vorteilhafterweise bei hohen Drehzahlen der Brennkraftmaschine 1. Vorteilhafterweise weisen die Ventilhubkurven 18 und 21 der ersten Auslassventile 3 und der zweiten Auslassventile 4 jeweils eine Öffnungsdauer von 180°KW auf, sodass durch das zeitversetzte Nacheinanderbetätigen theoretisch ein besonders großer Auslasstakt von bis zu 320°KW erfolgen kann. Hierdurch wird ein gleichzeitiges „frühes Auslassöffnen" und „spätes Auslassschließen" der Zylinder 2 der Brennkraftmaschine 1 mit guten Spülbedingungen hinsichtlich eines günstigen Ladungswechsels gewährleistet. Da die aus den Zylindern 2 ausströmenden Abgase durch die ersten Auslassventile 3 und durch die zweiten Auslassventile 4 getrennt den Abgasturboladern 6, 8 zugeführt werden, kann bei dem vorteilhaf ten Verfahren die sogenannte Zündfolgentrennung der Brennkraftmaschine 1 aufrecht erhalten werden, da durch das zeitversetzte Betätigen der Auslassventile 3, 4 und die getrennten Auslasskanäle ein Beeinflussen des in der Zündfolge vorher liegenden Zylinders durch das Abgas aus dem in der Zündfolge folgenden Zylinders unterbunden werden kann.
  • Die in den 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiele können auch kombiniert werden. Wobei beim Übergang von niedrigen zu hohen Drehzahlen die Ventilhubkurve 20 derart gewählt wird, dass der zweite Abgasturbolader 8 „voraktiviert" wird, sodass beim Umschalten zu hohen Drehzahlen dieser bereits eine Grunddrehzahl beziehungsweise Leistung erreicht hat und dem aus den zweiten Auslassventilen 4 strömenden Abgas ein unschädliches Abgasgegendruckniveau entgegenwirkt. Vorteilhafterweise ist dazu dem Abgasturbolader 8 beziehungsweise der Läufergruppe des zweiten Abgasturboladers 8 ein Drehzahlsensor – hier nicht dargestellt – zugeordnet, wobei bei Erfassen einer Mindestdrehzahl der Läufergruppe von der Ventilhubkurve 20 auf die Ventilhubkurve 21 umgeschaltet wird.
  • Die in der 1 dargestellte Brennkraftmaschine weist ferner einen Abgas-Bypass 22 auf, dessen Durchströmungsquerschnitt mittels eines Schaltelements 23 beeinflussbar ist. Im Teillastbetrieb und gegebenenfalls im Volllastbetrieb ist der Abgas-Bypass 22 derart eingestellt, dass zumindest ein Teil des aus den ersten Auslassventilen 3 strömenden Abgases an dem ersten Abgasturbolader 6 beziehungsweise der Turbine 9 vorbeigeführt wird. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der 1 wird das an der Turbine 9 vorbeigeleitete Abgas stromabwärts der Turbine 9 dem übrigen Abgas wieder zugeführt. Beim Übergang von niedrigen zu hohen Drehzahlen der Brennkraftmaschine wird vorteilhafterweise der Abgas-Bypass 22 mittels des Schaltelements 23 geschlossen, sodass der Turbine 9 der gesamte Abgasmassenstrom durch die ersten Auslassventile 3 zugeführt wird. Dadurch wird der erste Abgasturbolader 6 auf eine Überdrehzahl gebracht, dessen dadurch erzeugtes Überdrehmoment beispielsweise mittels einer Zündwinkel- oder Einlassventilhubkurven-Änderung kompensiert werden kann. Beim anschließenden Betätigen der zweiten Auslassventile 4 kann somit ein Drehzahlabfall des ersten Abgasturboladers 6 verhindert oder zumindest verzögert werden, sodass ein gleichmäßiger Übergang von niedrigen zu hohen Drehzahlen möglich ist. Ein Drehmomentabfall wird ebenfalls durch die oben beschriebene Methode der Voraktivierung des zweiten Abgasturboladers durch das in der 3 beschriebene Verfahren ermöglicht.
    • 1
    Brennkraftmaschine
    2
    Zylinder
    3
    Auslassventil
    4
    Auslassventil
    5
    Abgaskrümmer
    6
    Abgasturbolader
    7
    Abgaskrümmer
    8
    Abgasturbolader
    9
    Turbine
    10
    Turbine
    11
    Verdichter
    12
    Verdichter
    13
    Pfeil
    14
    Pfeil
    15
    Sammler
    16
    Bereich
    17
    Bereich
    18
    Ventilhubkurve
    19
    Ventilhubkurve
    20
    Ventilhubkurve
    21
    Ventilhubkurve
    22
    Abgas-Bypass
    23
    Schaltelement
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 10229116 A1 [0002]

Claims (9)

  1. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit mindestens einem, mindestens zwei Auslassventile für je einen Zylinder aufweisenden Zylinderkopf, wobei Abgase durch das erste Auslassventil einem ersten Abgasturbolader und durch das zweite Auslassventil einem zweiten Abgasturbolader zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Auslassventil zeitversetzt nach dem ersten Auslassventil betätigt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Auslassventil bei niedrigen Drehzahlen der Brennkraftmaschine mit einem kleinem Ventilhub zeitversetzt nach dem ersten Auslassventil betätigt wird.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Auslassventil beim Übergang von niedrigen zu hohen Drehzahlen zeitversetzt nach dem ersten Auslassventil, insbesondere mit einem kleinen Ventilhub betätigt wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Auslassventil beim Übergang so lange mit einem kleinen Ventilhub zeitversetzt nach dem ersten Auslassventil betätigt wird, bis der zweite Abgasturbolader eine vorgebbare Drehzahl erreicht hat.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Auslassventil bei hohen Drehzahlen der Brennkraftmaschine mit einem vollen Ventilhub zeitversetzt nach dem ersten Auslassventil betätigt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Auslassventil bei hohen Drehzahlen mit einer jeweiligen Öffnungszeit von 180° Kurbelwellenwinkel betätigt werden.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Übergang ein das Abgas zumindest zum Teil an dem ersten Abgasturbolader wahlweise vorbeiführende Abgas-Bypass geschlossen wird.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern verwendet wird.
  9. Brennkraftmaschine, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, mit mindestens einem, mindestens zwei Auslassventile für je einen Zylinder aufweisenden Zylinderkopf, wobei das erste Auslassventil einem ersten Abgasturbolader und das zweite Auslassventil einem zweiten Abgasturbolader zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest das zweite Auslassventil (4) wenigstens zeitversetzt nach dem ersten Auslassventil (3) betätig bar ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013003067A1 (de) * 2013-02-22 2014-08-28 Audi Ag Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine sowie entsprechende Brennkraftmaschine
WO2015049023A1 (de) * 2013-10-04 2015-04-09 Audi Ag Brennkraftmaschine sowie verfahren zum montieren einer brennkraftmaschine
DE102014015695A1 (de) 2014-10-21 2016-04-21 Isophon Glas Gmbh Glasplatte und Glasanordnung
DE102014116639A1 (de) 2014-11-13 2016-05-19 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren und Steuerungseinrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE102014116636A1 (de) 2014-11-13 2016-05-19 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren und Steuerungseinrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
EP2532860A3 (de) * 2011-06-10 2017-02-01 Volkswagen Aktiengesellschaft Brennkraftmaschine
WO2018046198A1 (de) * 2016-09-09 2018-03-15 Volkswagen Aktiengesellschaft Brennkraftmaschine und verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine
DE102017123136A1 (de) * 2017-10-05 2019-04-11 Man Truck & Bus Ag Brennkraftmaschine mit Ventiltaschen

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10229116A1 (de) 2001-06-29 2003-01-09 Saab Automobile Verbrennungsmotor und Verfahren zum Betreiben eines solchen
DE102004028482A1 (de) 2004-06-11 2005-12-29 Volkswagen Ag Brennkraftmaschine
EP1645735A1 (de) 2004-10-06 2006-04-12 Saab Automobile Ab Brennkraftmaschine
DE102005039012A1 (de) 2005-08-18 2007-02-22 Volkswagen Ag Brennkraftmaschine mit Abgasturboaufladung

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61210224A (ja) 1985-03-14 1986-09-18 Mazda Motor Corp 排気タ−ボ過給機付エンジン
DE102005055996A1 (de) 2005-11-24 2007-05-31 Bayerische Motoren Werke Ag Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10229116A1 (de) 2001-06-29 2003-01-09 Saab Automobile Verbrennungsmotor und Verfahren zum Betreiben eines solchen
DE102004028482A1 (de) 2004-06-11 2005-12-29 Volkswagen Ag Brennkraftmaschine
EP1645735A1 (de) 2004-10-06 2006-04-12 Saab Automobile Ab Brennkraftmaschine
DE102005039012A1 (de) 2005-08-18 2007-02-22 Volkswagen Ag Brennkraftmaschine mit Abgasturboaufladung

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2532860A3 (de) * 2011-06-10 2017-02-01 Volkswagen Aktiengesellschaft Brennkraftmaschine
DE102013003067A1 (de) * 2013-02-22 2014-08-28 Audi Ag Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine sowie entsprechende Brennkraftmaschine
DE102013003067B4 (de) * 2013-02-22 2014-10-23 Audi Ag Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine sowie entsprechende Brennkraftmaschine
WO2015049023A1 (de) * 2013-10-04 2015-04-09 Audi Ag Brennkraftmaschine sowie verfahren zum montieren einer brennkraftmaschine
WO2016062299A2 (de) 2014-10-21 2016-04-28 Isophon Glas Gmbh Glasplatte und glasanordnung
DE202015009193U1 (de) 2014-10-21 2016-11-15 Isophon Glas Gmbh Glasplatte und Glasanordung
DE102014015695A1 (de) 2014-10-21 2016-04-21 Isophon Glas Gmbh Glasplatte und Glasanordnung
DE102014015695B4 (de) * 2014-10-21 2020-02-06 Isophon Glas Gmbh Glasplatte und Glasanordnung
DE102014116639A1 (de) 2014-11-13 2016-05-19 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren und Steuerungseinrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE102014116636A1 (de) 2014-11-13 2016-05-19 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren und Steuerungseinrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
US9915193B2 (en) 2014-11-13 2018-03-13 Dr. Ing. H.C.F. Porsche Aktiengesellschaft Method and control device for operating an internal combustion engine
US9938891B2 (en) 2014-11-13 2018-04-10 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Method and control device for operating an internal combustion engine
WO2018046198A1 (de) * 2016-09-09 2018-03-15 Volkswagen Aktiengesellschaft Brennkraftmaschine und verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine
CN109642491A (zh) * 2016-09-09 2019-04-16 大众汽车有限公司 内燃机和用于运行内燃机的方法
CN109642491B (zh) * 2016-09-09 2022-02-11 大众汽车有限公司 内燃机和用于运行内燃机的方法
DE102017123136A1 (de) * 2017-10-05 2019-04-11 Man Truck & Bus Ag Brennkraftmaschine mit Ventiltaschen
US10975799B2 (en) 2017-10-05 2021-04-13 Man Truck & Bus Ag Internal combustion engine having valve seat pockets

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Publication number Publication date
DE102007046656B4 (de) 2018-09-13

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