DE102008029197A1 - Device for selective cylinder cutoff in rechargeable combustion engine, has two cylinders which are shiftable and detachable and high pressure stage is provided which consists of compressor and turbine - Google Patents

Device for selective cylinder cutoff in rechargeable combustion engine, has two cylinders which are shiftable and detachable and high pressure stage is provided which consists of compressor and turbine Download PDF

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Abstract

The device (1) has two cylinders (3.1,3.2) which are shiftable and detachable. A high pressure stage is provided which consists of a compressor (4.1) and a turbine (4.2) and a low pressure stage is provided which consists of another compressor (5.1) and a turbine (5.2). The compressor of the low pressure stage is arranged upstream to the compressor of the high pressure stage in a fresh-air duct (6). The turbine of the low pressure stage is arranged downstream to the turbine of the high pressure stage in an exhaust gas line (7). An independent claim is included for a method for selective cylinder cutoff in a rechargeable combustion engine.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur selektiven Zylinderabschaltung eines aufladbaren Verbrennungsmotors. Der Verbrennungsmotor umfasst mindestens eine Hochdruckstufe und mindestens eine Niederdruckstufe.The The invention relates to an apparatus and a method for selective Cylinder shutdown of a rechargeable internal combustion engine. The internal combustion engine includes at least one high pressure stage and at least one low pressure stage.

Stand der TechnikState of the art

Aus der GB 2 430 708 A ist ein Verbrennungsmotor mit selektiv ab- und zuschaltbaren Zylindern bekannt. Der Verbrennungsmotor umfasst zwei Abgasturbolader mit je einem Verdichter und einer Turbine. Ein Abgassystem des Verbrennungsmotors stellt eine Verbindung zwischen allen Zylindern und den beiden Turbinen der Abgasturbolader her. Mittels Ventilen im Abgassystem kann der Abgasmassenstrom wahlweise über die eine, die andere oder beide Turbinen geleitet werden. Die Ventile werden abhängig von der Anzahl der abgeschalteten Zylinder gesteuert.From the GB 2 430 708 A is an internal combustion engine with selectively off and switchable cylinders known. The internal combustion engine comprises two turbochargers each with a compressor and a turbine. An exhaust system of the internal combustion engine establishes a connection between all cylinders and the two turbines of the exhaust gas turbocharger. By means of valves in the exhaust system, the exhaust gas mass flow can be directed either via one, the other or both turbines. The valves are controlled depending on the number of deactivated cylinders.

Ein Schwerpunkt von Entwicklungsarbeiten bei Verbrennungsmotoren zielt auf die Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs und der Schadstoffemissionen ab. Dabei soll die erzielbare Leistung und das Ansprechverhalten möglichst beibehalten werden.One Focus of development work on internal combustion engines aims on the reduction of fuel consumption and pollutant emissions from. Here, the achievable performance and the response be maintained as possible.

Eine mögliche Maßnahme ist hierbei die Abgasturboaufladung. Insbesondere seit Einführung der variablen Turbinengeometrie konnte sich die Abgasturboaufladung als geeignetes Mittel zur Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs bei Dieselmotoren durchsetzen.A Possible measure here is the turbocharger. Especially since the introduction of the variable turbine geometry The turbocharger could be a suitable means of reduction enforce the fuel consumption of diesel engines.

Auch bei Ottomotoren findet die Abgasturboaufladung zunehmend Anwendung. Aufgrund der relativ hohen Abgastemperaturen im Volllastbetrieb kann die variable Turbinengeometrie jedoch nur mit sehr hohem Kostenaufwand eingesetzt werden. Üblicherweise werden Ottomotoren daher mit Wastegate-Turboladern ausgestattet, wobei dabei immer der Kompromiss zwischen Ansprechverhalten und der erzielbaren Leistung gefunden werden muss.Also In gasoline engines, the turbocharging is increasingly used. Due to the relatively high exhaust gas temperatures in full load operation can However, the variable turbine geometry only with very high cost be used. Usually, gasoline engines therefore equipped with wastegate turbochargers, but always the compromise found between the response and the achievable performance must become.

Ein bereits erprobtes, jedoch auch kostenintensives Verfahren ist die Kombination aus variablem Steuertrieb und dem Schichtbrennverfahren.One already proven, but also costly process is the Combination of variable timing drive and the layer burning process.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe der Bereitstellung einer Vorrichtung und eines Verfahrens zugrunde, welche die Betriebscharakteristik und das Ansprechverhalten der Abgasturbolader verbessern.Of the Invention is the object of providing a device and a method based on the operating characteristics and improve the response of the turbocharger.

Lösung der AufgabeSolution of the task

Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 sowie durch ein Verfahren gemäß Anspruch 7 gelöst.The Task is achieved by a device according to claim 1 and solved by a method according to claim 7.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Ein Aspekt der Erfindung liegt neben der selektiven Zylinderauswahl in einer Anordnung und einem Betrieb der Abgasturbolader dahingehend, dass diese in jedem Betriebsbereich des Verbrennungsmotors (Teillast, Übergang von Teillast in Volllast, Volllast sowie Übergang von Volllast in Teillast) stets in einem optimalen Leistungsbereich arbeiten. Neben der Berücksichtigung der optimalen Betriebsbereiche der Abgasturbolader liegt ein weiterer Aspekt auf der Verringerung von deren Ansprechzeiten.One Aspect of the invention is in addition to the selective cylinder selection in an arrangement and an operation of the exhaust gas turbochargers to the effect, that in each operating range of the internal combustion engine (partial load, transition Part load at full load, full load and transition from full load in part load) always work in an optimal performance range. In addition to the consideration of the optimal operating ranges the exhaust gas turbocharger is another aspect of the reduction of their response times.

Der Grundgedanke dabei ist, dass bei einem geringen Leistungsbedarf nur ein „kleiner” Motor, d. h. mindestens ein Zylinder ist abgeschaltet und mindestens ein Zylinder ist zugeschaltet, betrieben wird. Hingegen soll bei höherer Leistungsanforderung dann ein „großer” Motor, d. h. mindestens zwei Zylinder sind zugeschaltet, eingesetzt werden. Durch diese bedarfsweise Umschaltung zwischen „beiden” Motoren sind Kraftstoffeinsparungen erzielbar.Of the The basic idea is that with a low power requirement only a "small" engine, d. H. at least one Cylinder is switched off and at least one cylinder is switched on, is operated. On the other hand should at higher power requirement then a "big" engine, d. H. at least two cylinders are switched on, can be used. Through this if necessary switching between "two" motors Fuel savings are achievable.

Diese „beiden” Motoren sind vorteilhafterweise jeweils mit einem zu ihrem Schluckverhalten angepassten Abgasturbolader ausgerüstet. Die Anpassung der Abgasturbolader bedeutet hier insbesondere eine an das Motorschluckverhalten angepasste Auswahl der Abgasturbolader. Das Kriterium dafür können die Abgasturboladerkennfelder der Hersteller sein. Die Führung/Leitung des Frischluftmassenstroms wird derart vorgenommen, dass durch den Verdichter der Hochdruckstufe nur ein Teil der Gesamtzylinderanzahl und nicht alle Zylinder mit durch ihn komprimierter Frischluft versorgt werden. Die Turbine der Hochdruckstufe kann hingegen von allen Zylindern mit Abgas beaufschlagt werden. Diese unterschiedliche Zuordnung wird vorgenommen, um insbesondere in der Beschleunigungsphase, die eine Übergangsphase von dem „kleinen” Motor zu dem „großen” Motor darstellt, den dafür erforderlichen Ladedruck möglichst verzögerungsfrei bereitstellen zu können.These "two" engines are advantageously each with a to their swallowing behavior equipped exhaust gas turbocharger equipped. The adaptation The exhaust gas turbocharger means in particular one of the engine slipping behavior adapted selection of exhaust gas turbochargers. The criterion for this can be the exhaust gas turbocharger maps of the manufacturer. The leadership / leadership the fresh air mass flow is made such that through the compressor the high-pressure stage only a part of the total number of cylinders and not all cylinders are supplied with compressed by him fresh air. The turbine of the high pressure stage, however, can of all cylinders be exposed to exhaust gas. This different assignment is made especially in the acceleration phase, the a transitional phase of the "small" engine represents the "big" engine, the required boost pressure as soon as possible to be able to provide.

Der Verdichter der Hochdruckstufe wird für den „kleinen” Motor ausgelegt, ist jedoch auch beim „großen” Motor involviert, da er vorteilhafterweise bei der „Umschaltung” von dem „kleinen” Motor zu dem „großen” Motor und umgekehrt aktiviert ist.Of the Compressor of the high-pressure stage is used for the "small" engine However, it is also the "big" engine involved, as it is advantageous in the "switching" of the "small" engine to the "big" engine and vice versa is activated.

Je nach Lastbedarf ist der Verdichter der Hochdruckstufe teilweise oder vollständig umgehbar. Diese Umgehung erfolgt vorteilhafterweise mittels eines Bypassventils, welches in der Umgehungsleitung angeordnet ist. Das Bypassventil nimmt die beiden Zustände „offen” und „geschlossen” ein.Depending on the load requirement, the compressor of the high-pressure stage can be partially or completely bypassed. This bypass is advantageously carried out by means of a bypass valve, which in the bypass line is arranged. The bypass valve assumes the two states "open" and "closed".

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es nicht erforderlich, dass mit dem Bypassventil weitere Zustände, beispielsweise „teilweise geöffnet” oder „teilweise geschlossen”, darstellbar sind, da in einem Teillast- oder Beschleunigungs-/Verzögerungsbetrieb das Bypassventil geschlossen ist und einem Teil der Zylinder vom Verdichter der Hochdruckstufe verdichtete Frischluft zugeführt wird und gegebenenfalls dem anderen Teil der Zylinder vom Verdichter der Niederdruckstufe verdichtete Frischluft zugeführt wird. Im Volllastbetrieb ist das Bypassventil geöffnet und allen Zylindern wird nur vom Verdichter der Niederdruckstufe verdichtete Frischluft zugeführt.to Implementation of the method according to the invention it is not necessary that with the bypass valve further states, for example, "partially opened" or "partially closed, as can be seen in a part-load or Acceleration / deceleration operation, the bypass valve is closed is and a part of the cylinder from the compressor of the high-pressure stage compressed fresh air is supplied and optionally the other part of the cylinder from the compressor of the low-pressure stage compressed Fresh air is supplied. In full load operation is the bypass valve open and all cylinders are only from the compressor Low pressure stage fed compressed fresh air.

Die Turbine der Hochdruckstufe ist abhängig vom Lastbedarf vollständig umgehbar. Diese Umgehung erfolgt vorteilhafterweise mittels eines Bypassventils, welches in der Umgehungsleitung angeordnet ist. Das Bypassventil nimmt die beiden Zustände „offen” und „geschlossen” ein.The Turbine of the high-pressure stage depends on the load requirement completely bypassable. This bypass is advantageously carried out by means of a bypass valve, which is arranged in the bypass line is. The bypass valve assumes the two states "open" and "closed".

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es nicht erforderlich, dass mit dem Bypassventil weitere Zustände, beispielsweise „teilweise geöffnet” oder „teilweise geschlossen”, darstellbar sind, da in einem Teillastbetrieb oder Beschleunigungs-/Verzögerungsbetrieb das Bypassventil geschlossen ist und der Abgasmassenstrom von den zugeschalteten Zylindern zuerst über die Turbine der Hochdruckstufe und anschließend über die Turbine der Niederdruckstufe entspannt wird. Im Volllastbetrieb ist das Bypassventil geöffnet und der Abgasmassenstrom von allen Zylindern wird nur über die Turbine der Niederdruckstufe entspannt.to Implementation of the method according to the invention it is not necessary that with the bypass valve further states, for example, "partially opened" or "partially closed ", are present, as in a part-load operation or acceleration / deceleration operation the bypass valve is closed and the exhaust gas mass flow of the switched Cylinders first via the turbine of the high pressure stage and then via the turbine of the low-pressure stage is relaxed. In full load operation, the bypass valve is open and the exhaust mass flow of all cylinders is only about the turbine of the low pressure stage relaxes.

Vorteilhafterweise erfolgt die Dimensionierung des Verdichters und der Turbine der Hochdruckstufe für einen Volllastbetrieb derjenigen Zylinder, denen über den Verdichter der Hochdruckstufe verdichtete Frischluft zuführbar ist. Ist beispielsweise bei einem Vierzylindermotor zwei Zylindern vom Verdichter der Hochdruckstufe verdichtete Frischluft zuführbar, so werden der Verdichter und die Turbine für einen optimalen Zweizylinder-Volllast-Betrieb ausgelegt.advantageously, the dimensioning of the compressor and the turbine takes place High-pressure stage for full-load operation of those cylinders, which compressed over the compressor of the high-pressure stage Fresh air can be supplied. For example, at one Four cylinder engine two cylinders from the compressor of the high pressure stage compressed fresh air supplied, so are the compressor and the turbine for optimal two-cylinder full-load operation designed.

Die Dimensionierung der Niederdruckstufe erfolgt vorteilhafterweise für einen Volllastbetrieb mit sämtlichen Zylindern.The Dimensioning of the low-pressure stage is advantageously carried out for a full load operation with all cylinders.

Mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens müssen keine Veränderungen an den Öffnungs- und Schließzeiten der Ventile für die Zylinder vorgenommen werden. Für die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren werden die zylinderspezifischen Kraftstoffmengen und die Führung des Frischluftmassenstroms und des Abgasmassenstroms entsprechend den jeweiligen Anforderungen verändert.through the device according to the invention and the invention Method, no changes need to be made to the opening and closing times of the valves for the cylinders be made. For the inventive Device and the method according to the invention become the cylinder specific fuel quantities and the guidance the fresh air mass flow and the exhaust gas mass flow accordingly changed according to the respective requirements.

Zeichnungendrawings

Es zeigen:It demonstrate:

1a: eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem ersten Teillastbetrieb; 1a : a schematic representation of a device according to the invention in a first part-load operation;

1b: eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem zweiten Teillastbetrieb; 1b a schematic representation of a device according to the invention in a second partial load operation;

1c: eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem dritten Teillastbetrieb; 1c a schematic representation of a device according to the invention in a third part-load operation;

2: eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in der Übergangsphase vom Teillastbetrieb in den Volllastbetrieb; 2 : a schematic representation of the device according to the invention in the transition phase from part-load operation to full-load operation;

3: eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung im Volllastbetrieb; 3 : a schematic representation of a device according to the invention in full load operation;

4: eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung für einen selbstzündenden Verbrennungsmotor. 4 : A schematic representation of a device according to the invention for a self-igniting internal combustion engine.

Die 1a zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1. Ein fremdzündender Verbrennungsmotor 2, beispielsweise ein Ottomotor, umfasst vier Zylinder 3.1, 3.2, von denen zwei Zylinder 3.1 zugeschaltet und zwei Zylinder 3.2 abgeschaltet sind. Die Abschaltung der Zylinder erfolgt hier im doppelten Sinne. Zum einen durch Reduzieren der abgegebenen Leistung auf Werte kleiner Null (Schleppbetrieb) und zum anderen durch Reduzieren der zugeführten Gas- bzw. Luftmenge auf Werte gleich Null. Die Ausführung der Abschaltung der Zylinder 3.2 ist hier derart, dass Einspritzung und Zündung deaktiviert werden und dass die Luftzufuhr durch Schließen der Drosselklappe 9 unterbunden wird.The 1a shows a schematic representation of a device according to the invention 1 , A spark ignition internal combustion engine 2 , for example, a gasoline engine, includes four cylinders 3.1 . 3.2 of which two cylinders 3.1 switched on and two cylinders 3.2 are switched off. The shutdown of the cylinder takes place here in the double sense. On the one hand by reducing the output power to values less than zero (towing) and on the other hand by reducing the supplied gas or air quantity to values equal to zero. Execution of shutdown of cylinders 3.2 Here is such that the injection and ignition are disabled and that the air supply by closing the throttle 9 is prevented.

Der Verbrennungsmotor 2 ist mit einer Hochdruckstufe 4, bestehend aus einem Verdichter 4.1 und einer Turbine 4.2, und einer Niederdruckstufe 5, bestehend aus einem Verdichter 5.1 und einer Turbine 5.2, aufladbar. Der Verdichter 4.1 der Hochdruckstufe 4 ist stromabwärts des Verdichters 5.1 der Niederdruckstufe 5 in einer Frischluftleitung 6 angeordnet. Die Turbine 4.2 der Hochdruckstufe 4 ist stromaufwärts der Turbine 5.2 der Niederdruckstufe 5 in einer Abgasleitung 7 angeordnet.The internal combustion engine 2 is with a high pressure stage 4 consisting of a compressor 4.1 and a turbine 4.2 , and a low pressure stage 5 consisting of a compressor 5.1 and a turbine 5.2 , rechargeable. The compressor 4.1 the high pressure stage 4 is downstream of the compressor 5.1 the low pressure stage 5 in a fresh air line 6 arranged. The turbine 4.2 the high pressure stage 4 is upstream of the turbine 5.2 the low pressure stage 5 in an exhaust pipe 7 arranged.

Stromabwärts des Verdichters 4.1 der Hochdruckstufe 4 ist eine Drosselklappe 8 angeordnet. Stromabwärts des Verdichters 5.1 der Niederdruckstufe 5 ist eine Drosselklappe 9 angeordnet. Stromabwärts der Drosselklappe 9 ist ein Bypassventil 10 angeordnet.Downstream of the compressor 4.1 the high pressure stage 4 is a throttle 8th arranged. Downstream of the compressor 5.1 the low pressure stage 5 is a throttle 9 arranged. Downstream of the throttle 9 is a bypass valve 10 arranged.

Der Verdichter 4.1 der Hochdruckstufe 4 und die Drosselklappe 8 sind mittels einer Umgehungsleitung 11, die die Drosselklappe 9 und das Bypassventil 10 umfasst, umgehbar. Die Umgehungsleitung 11 zweigt stromabwärts des Verdichters 5.1 der Niederdruckstufe 5 von der Frischluftleitung 6 ab und mündet wieder stromabwärts des Bypassventils 10 in die Frischluftleitung 6 ein.The compressor 4.1 the high pressure stage 4 and the throttle 8th are by means of a bypass line 11 that the throttle 9 and the bypass valve 10 includes, passable. The bypass line 11 branches downstream of the compressor 5.1 the low pressure stage 5 from the fresh air line 6 and opens again downstream of the bypass valve 10 into the fresh air line 6 one.

Die abgeschalteten Zylinder 3.2 sind frischluftseitig mit der Umgehungsleitung 11 verbunden. Die zugeschalteten Zylinder 3.1 sind frischluftseitig mit der Frischluftleitung 6 verbunden.The deactivated cylinders 3.2 are fresh air side with the bypass line 11 connected. The connected cylinders 3.1 are fresh air side with the fresh air line 6 connected.

Stromaufwärts der Turbine 5.2 der Niederdruckstufe 5 ist ein Bypassventil 12 angeordnet. Die Turbine 4.2 der Hochdruckstufe 4 ist mittels einer Umgehungsleitung 13, die das Bypassventil 12 umfasst, umgehbar.Upstream of the turbine 5.2 the low pressure stage 5 is a bypass valve 12 arranged. The turbine 4.2 the high pressure stage 4 is by means of a bypass line 13 that the bypass valve 12 includes, passable.

Die Umgehungsleitung 13 zweigt stromaufwärts der Turbine 4.2 der Hochdruckstufe 4 von der Abgasleitung 7 ab und mündet stromaufwärts der Turbine 5.2 der Niederdruckstufe 5 wieder in die Abgasleitung 7 ein.The bypass line 13 branches upstream of the turbine 4.2 the high pressure stage 4 from the exhaust pipe 7 and ends upstream of the turbine 5.2 the low pressure stage 5 back into the exhaust pipe 7 one.

Die abgeschalteten Zylinder 3.2 und die zugeschalteten Zylinder 3.1 sind abgasseitig mit der Abgasleitung 7 verbunden.The deactivated cylinders 3.2 and the connected cylinders 3.1 are exhaust side with the exhaust pipe 7 connected.

Der Verbrennungsmotor 2 kann mit den zwei zugeschalteten Zylindern 3.1 bis zu einer Leistung betrieben werden, die in diesem Fall bei allen zugeschalteten Zylindern 3.1 der Hälfte der maximal erzielbaren Leistung entspricht. Frischluftseitig sind die Drosselklappe 9 und das Bypassventil 10 (vollständig) geschlossen.The internal combustion engine 2 can with the two connected cylinders 3.1 operated up to a power, which in this case for all connected cylinders 3.1 half of the maximum achievable performance. Fresh air side are the throttle 9 and the bypass valve 10 (completely) closed.

Die Regelung der unteren Teillast erfolgt mittels der Drosselklappe 8. Sofern die Drosselklappe 8 vollständig geöffnet ist, ist ein entdrosselter Betrieb des Verbrennungsmotors 2 in der unteren Teillast möglich.The regulation of the lower part load takes place by means of the throttle valve 8th , Unless the throttle 8th is fully opened, is a dethrottled operation of the internal combustion engine 2 possible in the lower part load.

Abgasseitig ist das Bypassventil 12 (vollständig) geschlossen.Exhaust side is the bypass valve 12 (completely) closed.

Der Frischluftmassenstrom strömt in Richtung des Pfeils A und wird zuerst von dem Verdichter 5.1 der Niederdruckstufe 5 und anschließend von dem Verdichter 4.1 der Hochdruckstufe 4 verdichtet. Der verdichtete Frischluftmassenstrom wird den beiden zugeschalteten Zylindern 3.1 zugeführt.The fresh air mass flow flows in the direction of the arrow A and is first from the compressor 5.1 the low pressure stage 5 and then from the compressor 4.1 the high pressure stage 4 compacted. The compressed fresh air mass flow is the two connected cylinders 3.1 fed.

Der Abgasmassenstrom der beiden zugeschalteten Zylinder 3.1 strömt in Richtung des Pfeils B und wird zuerst über die Turbine 4.2 der Hochdruckstufe 4 und anschließend über die Turbine 5.2 der Niederdruckstufe 5 entspannt. Den beiden abgeschalteten Zylindern 3.2 wird kein Frischluftmassenstrom zugeführt.The exhaust gas mass flow of the two connected cylinders 3.1 flows in the direction of arrow B and is first over the turbine 4.2 the high pressure stage 4 and then over the turbine 5.2 the low pressure stage 5 relaxed. The two deactivated cylinders 3.2 no fresh air mass flow is supplied.

Die 1b zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 für einen Teillastbetrieb des fremdzündenden Verbrennungsmotors 2, wobei zwei Zylinder 3.1 vollständig betrieben werden (vollständig zugeschaltet). Die Abschaltung der zwei Zylinder 3.1.1 umfasst in diesem Fall allein die Reduzierung ihrer Leistungsabgabe auf Null (Leerlauf-Betrieb). Die Einstellung der Last der Zylinder 3.1.1 erfolgt anhand der Drosselklappe 9. Alle vier Zylinder 3.1, 3.1.1 werden mit einem stöchiometrischen Verbrennungsluftverhältnis (λ = 1) betrieben, so dass eine Abgasnachbehandlung, beispielsweise mittels eines 3-Wege-Katalysators, optimal betrieben werden kann.The 1b shows the device according to the invention 1 for a partial load operation of the spark-ignition internal combustion engine 2 where two cylinders 3.1 be fully operated (fully switched on). Shutdown of two cylinders 3.1.1 In this case, it covers only the reduction of its power output to zero (idling mode). The adjustment of the load of the cylinders 3.1.1 is based on the throttle 9 , All four cylinders 3.1 . 3.1.1 are operated with a stoichiometric combustion air ratio (λ = 1), so that an exhaust aftertreatment, for example by means of a 3-way catalyst, can be optimally operated.

Der Frischluftmassenstrom strömt in Richtung des Pfeils A, wird zuerst von dem Verdichter 5.1 der Niederdruckstufe 5 verdichtet und strömt anschließend in Richtung des Pfeils A2 zu einem kleinen Teil über die teilweise geöffnete Drosselklappe 9 der Umgehungsleitung 11 zu den beiden Zylindern 3.1.1 und in Richtung des Pfeils A1 zu einem großen Teil über den Verdichter 4.1 der Hochdruckstufe 4, bei dem der Frischluftmassenstrom nochmals verdichtet wird, und über die fast vollständig geöffnete Drosselklappe 8 zu den beiden Zylindern 3.1.The fresh air mass flow flows in the direction of the arrow A, is first from the compressor 5.1 the low pressure stage 5 compressed and then flows in the direction of arrow A2 to a small part on the partially opened throttle 9 the bypass 11 to the two cylinders 3.1.1 and in the direction of arrow A1 to a large extent via the compressor 4.1 the high pressure stage 4 , in which the fresh air mass flow is compressed again, and on the almost completely open throttle 8th to the two cylinders 3.1 ,

Der gesamte Abgasmassenstrom der Zylinder 3.1, 3.1.1 strömt in Richtung des Pfeils B zuerst zu der Turbine 4.2 der Hochdruckstufe 4, bei dem der Abgasmassenstrom entspannt wird, und anschließend zu der Turbine 5.2 der Niederdruckstufe 5, bei dem der Abgasmassenstrom nochmals entspannt wird.The total exhaust gas mass flow of the cylinders 3.1 . 3.1.1 flows in the direction of arrow B first to the turbine 4.2 the high pressure stage 4 in which the exhaust gas mass flow is released, and then to the turbine 5.2 the low pressure stage 5 in which the exhaust gas mass flow is relaxed again.

Die 1c zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 für einen Teillastbetrieb des fremdzündenden Verbrennungsmotors 2, wobei zwei Zylinder 3.1 mit einem stöchiometrischen Verbrennungsluftverhältnis (λ = 1) betrieben werden (vollständig zugeschaltet). Die Abschaltung der zwei Zylinder 3.1.2 umfasst in diesem Fall allein die Deaktivierung der Einspritzung und der Zündung, so dass diese Zylinder 3.1.2 ausschließlich mit Luft betrieben werden, d. h. es werden die Takte „Luft ansaugen”, „Luft verdichten” und „verdichtete Luft expandieren” durchgeführt. Die diesen Zylindern 3.1.2 zugeführte Luftmenge ist über die Drosselklappe 9 einstellbar.The 1c shows the device according to the invention 1 for a partial load operation of the spark-ignition internal combustion engine 2 where two cylinders 3.1 operated with a stoichiometric combustion air ratio (λ = 1) (fully switched on). Shutdown of two cylinders 3.1.2 In this case, this includes only the deactivation of the injection and the ignition, so that these cylinders 3.1.2 are operated exclusively with air, ie it will be the clocks "suck in air", "compressed air" and "expand compressed air" carried out. The cylinders 3.1.2 amount of air supplied is via the throttle 9 adjustable.

Der Frischluftmassenstrom strömt in Richtung des Pfeils A, wird zuerst von dem Verdichter 5.1 der Niederdruckstufe 5 verdichtet und strömt anschließend in Richtung des Pfeils A2 zu einem kleinen Teil über die teilweise geöffnete Drosselklappe 9 der Umgehungsleitung 11 zu den beiden Zylindern 3.1.1 und in Richtung des Pfeils A1 zu einem großen Teil über den Verdichter 4.1 der Hochdruckstufe 4, bei dem der Frischluftmassenstrom nochmals verdichtet wird, und über die fast vollständig geöffnete Drosselklappe 8 zu den beiden Zylindern 3.1.The fresh air mass flow flows in the direction of the arrow A, is first from the compressor 5.1 the low pressure stage 5 compressed and then flows in the direction of arrow A2 to a small part on the partially opened throttle 9 the bypass 11 to the two cylinders 3.1.1 and in the direction of arrow A1 to a large extent via the compressor 4.1 the high pressure stage 4 , in which the fresh air mass flow is compressed again, and on the almost completely open throttle 8th to the two cylinders 3.1 ,

Der gesamte Abgasmassenstrom der Zylinder 3.1 und der gesamte ausgestoßene Frischluftmassenstrom der Zylinder 3.1.2 strömt in Richtung des Pfeils B, zuerst zu der Turbine 4.2 der Hochdruckstufe 4 und anschließend zu der Turbine 5.2 der Niederdruckstufe 5.The total exhaust gas mass flow of the cylinders 3.1 and the total ejected fresh air mass flow of the cylinders 3.1.2 flows in the direction of arrow B, first to the turbine 4.2 the high pressure stage 4 and then to the turbine 5.2 the low pressure stage 5 ,

Die 2 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 in der Übergangsphase vom Teillastbetrieb in den Volllastbetrieb des fremdzündenden Verbrennungsmotors 2. In dieser Übergangsphase, die zur Beschleunigung des Verbrennungsmotors 2 dient, sind alle vier Zylinder 3.1 zugeschaltet, d. h. alle Zylinder 3.1 werden mit Luft versorgt und die Einspritzung und die Zündung ist für alle Zylinder 3.1 aktiv.The 2 shows the device according to the invention 1 in the transition phase from part load operation to full load operation of the spark ignition internal combustion engine 2 , In this transitional phase, which accelerates the internal combustion engine 2 Serves are all four cylinders 3.1 switched on, ie all cylinders 3.1 are supplied with air and the injection and the ignition is for all cylinders 3.1 active.

Diese dargestellte Vorrichtung 1 kann ebenfalls für die Übergangsphase vom Volllastbetrieb in den Teillastbetrieb, die zur Verzögerung des Verbrennungsmotors 2 dienen kann, gewählt werden.This illustrated device 1 can also be used for the transition phase from full load operation to partial load operation, which allows for the deceleration of the internal combustion engine 2 can be chosen.

Der Frischluftmassenstrom wird zuerst von dem Verdichter 5.1 der Niederdruckstufe 5 verdichtet und strömt anschließend zu einem Teil über die fast vollständig geöffnete Drosselklappe 9 der Umgehungsleitung 11 zu den zwei Zylindern 3.1 und zu einem Teil über den Verdichter 4.1 der Hochdruckstufe 4, bei dem der Frischluftmassenstrom nochmals verdichtet wird, und über die fast vollständig geöffnete Drosselklappe 8 zu den anderen zwei Zylindern 3.1.The fresh air mass flow is first from the compressor 5.1 the low pressure stage 5 compressed and then flows to a part on the almost completely open throttle 9 the bypass 11 to the two cylinders 3.1 and to a part about the compressor 4.1 the high pressure stage 4 , in which the fresh air mass flow is compressed again, and on the almost completely open throttle 8th to the other two cylinders 3.1 ,

Der gesamte Abgasmassenstrom aller vier Zylinder 3.1 strömt zuerst zu der Turbine 4.2 der Hochdruckstufe 4, bei dem der Abgasmassenstrom entspannt wird, und anschließend zu der Turbine 5.2 der Niederdruckstufe 5, bei dem der Abgasmassenstrom nochmals entspannt wird.The entire exhaust gas mass flow of all four cylinders 3.1 flows first to the turbine 4.2 the high pressure stage 4 in which the exhaust gas mass flow is released, and then to the turbine 5.2 the low pressure stage 5 in which the exhaust gas mass flow is relaxed again.

Für die Dimensionierung bzw. für die geeignete Auswahl eines Aufladesystems wird der Luftbedarf eines Verbrennungsmotors 2 üblicherweise durch seine sogenannten Motorschlucklinien in einem Verdichterkennfeld dargestellt. Zur Erzeugung einer geforderten Antriebsleistung ist eine entsprechende Frischluftmenge erforderlich. Diese kann bei gegebenen Motorschlucklinien auch nur bei einem bestimmten Verdichterdruckverhältnis bereitgestellt werden. Der Verdichter 4.1 der Hochdruckstufe 4 wird so dimensioniert, dass die Motorschlucklinien sowohl in der Teillast, als auch in der Volllast im stabilen Betriebsbereich des Kennfeldes des Verdichters 4.1 liegen. In die Berechnung des Motorschluckbedarfs zur Auslegung der Hochdruckstufe 4 geht nicht, wie sonst üblich, die Gesamtanzahl der Zylinder 3.1, 3.1.1, 3.1.2, 3.2 ein, sondern es geht nur der Teil der Zylinderanzahl 3.1 ein (hier zwei), welcher vom Verdichter 4.1 auch nur mit Luft versorgt wird. Die Antriebsleistung, die für den Verdichter 4.1 in einem stationären Betriebspunkt aufgebracht werden muss, wird von der Turbine 4.2 bereitgestellt. Die Durchsatzcharakteristik der Turbine 4.2 wird daher so gewählt, dass jederzeit eine ausreichende Antriebsleistung für den Verdichter 4.1 in dem gegebenen Betriebspunkt bei einer vorliegenden Turboladerdrehzahl und bei einer vorliegenden Summe aus Frischluft- und Kraftstoffmassenstrom zur Verfügung steht.For the dimensioning or for the appropriate selection of a charging system, the air requirement of an internal combustion engine 2 Usually represented by its so-called engine intake lines in a compressor map. To generate a required drive power a corresponding amount of fresh air is required. This can also be provided at a given compressor pressure ratio at given engine slugging lines. The compressor 4.1 the high pressure stage 4 is dimensioned so that the engine intake lines both in the partial load, as well as in the full load in the stable operating range of the map of the compressor 4.1 lie. In the calculation of the engine intake required for the design of the high-pressure stage 4 does not work, as usual, the total number of cylinders 3.1 . 3.1.1 . 3.1.2 . 3.2 but it is only the part of the number of cylinders 3.1 one (here two), which from the compressor 4.1 is also supplied only with air. The drive power required for the compressor 4.1 must be applied in a stationary operating point is from the turbine 4.2 provided. The throughput characteristic of the turbine 4.2 is therefore chosen so that at any time sufficient drive power for the compressor 4.1 is available at the given operating point at a present turbocharger speed and at a present sum of fresh air and fuel mass flow.

Die 3 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 für einen Volllastbetrieb des fremdzündenden Verbrennungsmotors 2, bei dem alle vier Zylinder 3.1 zugeschaltet sind.The 3 shows the device according to the invention 1 for a full load operation of the spark ignition internal combustion engine 2 in which all four cylinders 3.1 are switched on.

Der Frischluftmassenstrom wird zuerst von dem Verdichter 5.1 der Niederdruckstufe 5 verdichtet und strömt anschließend zu einem Teil über die fast vollständig geöffnete Drosselklappe 9 der Umgehungsleitung 11 zu den zwei Zylindern 3.1 und zu einem Teil über den Verdichter 4.1 der Hochdruckstufe 4, bei dem der Frischluftmassenstrom nochmals verdichtet wird, und über die fast vollständig geöffnete Drosselklappe 8 zu den anderen zwei Zylindern 3.1.The fresh air mass flow is first from the compressor 5.1 the low pressure stage 5 compressed and then flows to a part on the almost completely open throttle 9 the bypass 11 to the two cylinders 3.1 and to a part about the compressor 4.1 the high pressure stage 4 , in which the fresh air mass flow is compressed again, and on the almost completely open throttle 8th to the other two cylinders 3.1 ,

Der gesamte Abgasmassenstrom aller vier Zylinder 3.1 strömt über die Umgehungsleitung 13 mit dem vollständig geöffneten Bypassventil 12 zu der Turbine 5.2 der Niederdruckstufe 5, bei dem der Abgasmassenstrom entspannt wird.The entire exhaust gas mass flow of all four cylinders 3.1 flows over the bypass line 13 with the fully opened bypass valve 12 to the turbine 5.2 the low pressure stage 5 in which the exhaust gas mass flow is released.

Die Dimensionierung der Niederdruckstufe 5 erfolgt für einen optimalen Betrieb in der Volllast mit den vier zugeschalteten Zylindern 3.1 des Verbrennungsmotors 2.The dimensioning of the low pressure stage 5 is designed for optimal operation in full load with the four cylinders connected 3.1 of the internal combustion engine 2 ,

Die 4 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 für einen selbstzündenden Verbrennungsmotor 2, beispielsweise Dieselmotor.The 4 shows the device according to the invention 1 for a self-igniting internal combustion engine 2 , for example diesel engine.

Die Anordnung der Umgehungsleitung 11 zur teilweisen oder vollständigen Umgehung der Turbine 4.1 der Hochdruckstufe 4 kann auch anders als in den Figuren dargestellt erfolgen. Wesentlich ist lediglich, dass ein Teil der Zylinder 3.1, jedoch nicht alle Zylinder 3.1, 3.1.1, 3.1.2, 3.2, über den Verdichter 4.1 der Hochdruckstufe 4 verdichtete Frischluft erhalten kann, für die übrigen Zylinder 3.1.1, 3.1.2, 3.2 ist diese Zuführung nicht möglich.The arrangement of the bypass line 11 for partial or complete bypass of the turbine 4.1 the high pressure stage 4 can also be done differently than shown in the figures. It is only essential that a part of the cylinder 3.1 but not all cylinders 3.1 . 3.1.1 . 3.1.2 . 3.2 , over the compressor 4.1 the high pressure stage 4 compressed fresh air can be obtained for the remaining cylinders 3.1.1 . 3.1.2 . 3.2 this feed is not possible.

11
Vorrichtungcontraption
22
Verbrennungsmotorinternal combustion engine
3.13.1
zugeschalteter Zylindersent off cylinder
3.1.13.1.1
zugeschalteter Zylindersent off cylinder
3.1.23.1.2
zugeschalteter Zylindersent off cylinder
3.23.2
abgeschalteter Zylinderswitched off cylinder
44
HochdruckstufeHigh pressure stage
4.14.1
Verdichtercompressor
4.24.2
Turbineturbine
55
NiederdruckstufeLow pressure stage
5.15.1
Verdichtercompressor
5.25.2
Turbineturbine
66
FrischluftleitungFresh air line
77
Abgasleitungexhaust pipe
88th
Drosselklappethrottle
99
Drosselklappethrottle
1010
Bypassventilbypass valve
1111
Umgehungsleitungbypass line
1212
Bypassventilbypass valve
1313
Umgehungsleitungbypass line
AA
Pfeilarrow
A1A1
Pfeilarrow
A2A2
Pfeilarrow
BB
Pfeilarrow

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - GB 2430708 A [0002] GB 2430708 A [0002]

Claims (15)

Vorrichtung (1) zur selektiven Zylinderabschaltung eines aufladbaren Verbrennungsmotors (2) mit mindestens zwei Zylindern (3.1, 3.1.1, 3.1.2, 3.2), die zuschaltbar (3.1, 3.1.1, 3.1.2) und abschaltbar (3.2) sind, und mindestens einer Hochdruckstufe (4), umfassend einen Verdichter (4.1) und eine Turbine (4.2), und mindestens einer Niederdruckstufe (5), umfassend einen Verdichter (5.1) und eine Turbine (5.2), wobei – in einer Frischluftleitung (6) der Verdichter (5.1) der Niederdruckstufe (5) stromaufwärts des Verdichters (4.1) der Hochdruckstufe (4) angeordnet ist, und – der Verdichter (4.1) der Hochdruckstufe (4) teilweise oder vollständig mittels einer Umgehungsleitung (11) umgehbar ist, und – in einer Abgasleitung (7) die Turbine (5.2) der Niederdruckstufe (5) stromabwärts der Turbine (4.2) der Hochdruckstufe (4) angeordnet ist, und – die Turbine (4.2) der Hockdruckstufe (4) vollständig mittels einer Umgehungsleitung (13) umgehbar ist, und – der von dem Verdichter (4.1) der Hochdruckstufe (4) verdichtete Frischluftmassenstrom nur zu einem Teil den zugeschalteten Zylindern (3.1), mindestens ein Zylinder (3.1) und maximal Gesamtzylinderanzahl (3.1, 3.1.1, 3.1.2, 3.2) minus eins, zuführbar ist, und – der Abgasmassenstrom von der Gesamtanzahl der zugeschalteten Zylinder (3.1, 3.1.1, 3.1.2) über die Turbine (4.2) der Hochdruckstufe (4) entspannbar ist.Contraption ( 1 ) for selective cylinder deactivation of a rechargeable internal combustion engine ( 2 ) with at least two cylinders ( 3.1 . 3.1.1 . 3.1.2 . 3.2 ), which can be activated ( 3.1 . 3.1.1 . 3.1.2 ) and can be switched off ( 3.2 ), and at least one high pressure stage ( 4 ) comprising a compressor ( 4.1 ) and a turbine ( 4.2 ), and at least one low-pressure stage ( 5 ) comprising a compressor ( 5.1 ) and a turbine ( 5.2 ), wherein - in a fresh air line ( 6 ) of the compressor ( 5.1 ) of the low-pressure stage ( 5 ) upstream of the compressor ( 4.1 ) of the high-pressure stage ( 4 ), and - the compressor ( 4.1 ) of the high-pressure stage ( 4 ) partially or completely by means of a bypass ( 11 ) is bypassable, and - in an exhaust pipe ( 7 ) the turbine ( 5.2 ) of the low-pressure stage ( 5 ) downstream of the turbine ( 4.2 ) of the high-pressure stage ( 4 ), and - the turbine ( 4.2 ) of the high pressure step ( 4 ) completely by means of a bypass ( 13 ) is bypassable, and - that of the compressor ( 4.1 ) of the high-pressure stage ( 4 ) compressed fresh air mass flow only to a part of the connected cylinders ( 3.1 ), at least one cylinder ( 3.1 ) and maximum total cylinder number ( 3.1 . 3.1.1 . 3.1.2 . 3.2 ) minus one, can be supplied, and - the exhaust gas mass flow of the total number of connected cylinders ( 3.1 . 3.1.1 . 3.1.2 ) over the turbine ( 4.2 ) of the high-pressure stage ( 4 ) is relaxing. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umgehungsleitung (11) ein Bypassventil (10) umfasst, welches entweder den Status „geöffnet” oder den Status „geschlossen” einnimmt.Contraption ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the bypass ( 11 ) a bypass valve ( 10 ), which occupies either the status "open" or the status "closed". Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umgehungsleitung (13) ein Bypassventil (12) umfasst, welches entweder den Status „geöffnet” oder den Status „geschlossen” einnimmt.Contraption ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the bypass ( 13 ) a bypass valve ( 12 ), which occupies either the status "open" or the status "closed". Vorrichtung (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdichter (4.1) der Hochdruckstufe (4) für einen Volllastbetrieb für die über ihn mit verdichteter Frischluft zuführbaren Zylinder (3.1) dimensioniert ist.Contraption ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the compressor ( 4.1 ) of the high-pressure stage ( 4 ) for a full-load operation for the cylinders which can be supplied via it with compressed fresh air ( 3.1 ) is dimensioned. Vorrichtung (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Turbine (4.2) der Hochdruckstufe (4) für einen Volllastbetrieb für die über den Verdichter (4.1) mit verdichteter Frischluft zuführbaren Zylinder (3.1) dimensioniert ist.Contraption ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the turbine ( 4.2 ) of the high-pressure stage ( 4 ) for a full load operation over the compressor ( 4.1 ) with compressed fresh air feedable cylinder ( 3.1 ) is dimensioned. Vorrichtung (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdichter (5.1) und die Turbine (5.2) der Niederdruckstufe (5) für einen Volllastbetrieb der Gesamtanzahl der Zylinder (3.1, 3.1.1, 3.1.2) dimensioniert sind.Contraption ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the compressor ( 5.1 ) and the turbine ( 5.2 ) of the low-pressure stage ( 5 ) for a full load operation of the total number of cylinders ( 3.1 . 3.1.1 . 3.1.2 ) are dimensioned. Verfahren zur selektiven Zylinderabschaltung eines aufladbaren Verbrennungsmotors (2) mit mindestens zwei Zylindern (3.1, 3.1.1, 3.1.2), die zuschaltbar (3.1, 3.1.1, 3.1.2) und abschaltbar (3.2) sind, und mindestens einer Hochdruckstufe (4), umfassend einen Verdichter (4.1) und eine Turbine (4.2), und mindestens einer Niederdruckstufe (5), umfassend einen Verdichter (5.1) und eine Turbine (5.2), und – der Verdichter (5.1) der Niederdruckstufe (5) stromaufwärts des Verdichters (4.1) der Hochdruckstufe (4) angeordnet ist, und – der Verdichter (4.1) der Hochdruckstufe (4) teilweise oder vollständig mittels einer Umgehungsleitung (11) umgehbar ist, und – die Turbine (5.2) der Niederdruckstufe (5) stromabwärts der Turbine (4.2) der Hochdruckstufe (4) angeordnet ist, und – die Turbine (4.2) der Hockdruckstufe (4) vollständig mittels einer Umgehungsleitung (13) umgehbar ist, wobei abhängig von der Lastregelung des Verbrennungsmotors (2) – der von dem Verdichter (4.1) der Hochdruckstufe (4) verdichtete Frischluftmassenstrom nur zu einem Teil den zugeschalteten Zylindern (3.1) zuführbar ist, – der Abgasmassenstrom von der Gesamtanzahl der zugeschalteten Zylinder (3.1, 3.1.1, 3.1.2) über die Turbine (4.2) der Hochdruckstufe (4) entspannbar ist.Method for selective cylinder deactivation of a rechargeable internal combustion engine ( 2 ) with at least two cylinders ( 3.1 . 3.1.1 . 3.1.2 ), which can be activated ( 3.1 . 3.1.1 . 3.1.2 ) and can be switched off ( 3.2 ), and at least one high pressure stage ( 4 ) comprising a compressor ( 4.1 ) and a turbine ( 4.2 ), and at least one low-pressure stage ( 5 ) comprising a compressor ( 5.1 ) and a turbine ( 5.2 ), and - the compressor ( 5.1 ) of the low-pressure stage ( 5 ) upstream of the compressor ( 4.1 ) of the high-pressure stage ( 4 ), and - the compressor ( 4.1 ) of the high-pressure stage ( 4 ) partially or completely by means of a bypass ( 11 ) is bypassable, and - the turbine ( 5.2 ) of the low-pressure stage ( 5 ) downstream of the turbine ( 4.2 ) of the high-pressure stage ( 4 ), and - the turbine ( 4.2 ) of the high pressure step ( 4 ) completely by means of a bypass ( 13 ) is bypassable, depending on the load control of the internal combustion engine ( 2 ) - that of the compressor ( 4.1 ) of the high-pressure stage ( 4 ) compressed fresh air mass flow only to a part of the connected cylinders ( 3.1 ), - the exhaust gas mass flow of the total number of activated cylinders ( 3.1 . 3.1.1 . 3.1.2 ) over the turbine ( 4.2 ) of the high-pressure stage ( 4 ) is relaxing. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass für einen Betrieb des Verbrennungsmotors (2) in der unteren Teillast nur ein Teil der Zylinder (3.1), mindestens ein Zylinder (3.1), zugeschaltet wird, und diesem zugeschalteten Zylinder (3.1) ein über den Verdichter (5.1) der Niederdruckstufe (5) und über den Verdichter (4.1) der Hochdruckstufe (4) verdichteter Frischluftmassenstrom zugeführt wird, und der Abgasmassenstrom dieser zugeschalteten Zylinder (3.1) über die Turbine (4.2) der Hochdruckstufe (4) und die Turbine (5.2) der Niederdruckstufe (5) entspannt wird.A method according to claim 7, characterized in that for an operation of the internal combustion engine ( 2 ) in the lower part load only a part of the cylinder ( 3.1 ), at least one cylinder ( 3.1 ), and this connected cylinder ( 3.1 ) via the compressor ( 5.1 ) of the low-pressure stage ( 5 ) and over the compressor ( 4.1 ) of the high-pressure stage ( 4 ) compressed fresh air mass flow is supplied, and the exhaust gas mass flow of these activated cylinders ( 3.1 ) over the turbine ( 4.2 ) of the high-pressure stage ( 4 ) and the turbine ( 5.2 ) of the low-pressure stage ( 5 ) is relaxed. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass für einen Betrieb des Verbrennungsmotors (2) in der unteren Teillast nur ein Teil der Zylinder (3.1), mindestens ein Zylinder (3.1), zugeschaltet wird, diesem zugeschalteten Zylinder (3.1) ein über den Verdichter (5.1) der Niederdruckstufe (5) und über den Verdichter (4.1) der Hochdruckstufe (4) verdichteter Frischluftmassenstrom zugeführt wird, und ein weiterer Teil der Zylinder (3.1.1), mindestens ein Zylinder (3.1.1), ein über den Verdichter (5.1) der Niederdruckstufe (5) verdichteter Frischluftmassenstrom über die Umgehungsleitung (11) zugeführt wird, und der Abgasmassenstrom der zugeschalteten Zylinder (3.1, 3.1.1) über die Turbine (4.2) der Hochdruckstufe (4) und die Turbine (5.2) der Niederdruckstufe (5) entspannt wird.A method according to claim 7, characterized in that for an operation of the internal combustion engine ( 2 ) in the lower part load only a part of the cylinder ( 3.1 ), at least one cylinder ( 3.1 ), this connected cylinder ( 3.1 ) via the compressor ( 5.1 ) of the low-pressure stage ( 5 ) and over the compressor ( 4.1 ) of the high-pressure stage ( 4 ) compressed fresh air mass flow is supplied, and another part of the cylinder ( 3.1.1 ), at least one cylinder ( 3.1.1 ), one above the compressor ( 5.1 ) of the low-pressure stage ( 5 ) compacted fresh air masses current via the bypass ( 11 ), and the exhaust gas mass flow of the activated cylinders ( 3.1 . 3.1.1 ) over the turbine ( 4.2 ) of the high-pressure stage ( 4 ) and the turbine ( 5.2 ) of the low-pressure stage ( 5 ) is relaxed. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinder (3.1, 3.1.1) mit einem stöchiometrischen Verbrennungsluftverhältnis betrieben werden.Method according to claim 9, characterized in that the cylinders ( 3.1 . 3.1.1 ) are operated with a stoichiometric combustion air ratio. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass für einen Betrieb des Verbrennungsmotors (2) in der unteren Teillast nur ein Teil der Zylinder (3.1), mindestens ein Zylinder (3.1), zugeschaltet wird, diesem zugeschalteten Zylinder (3.1) ein über den Verdichter (5.1) der Niederdruckstufe (5) und über den Verdichter (4.1) der Hochdruckstufe (4) verdichteter Frischluftmassenstrom zugeführt wird, und einem weiterem Teil der Zylinder (3.1.2), mindestens ein Zylinder (3.1.2), ein über den Verdichter (5.1) der Niederdruckstufe (5) verdichteter Frischluftmassenstrom über die Umgehungsleitung (11) zugeführt wird, und in den Zylindern (3.1.2) keine Verbrennung erfolgt, und der Abgasmassenstrom der zugeschalteten Zylinder (3.1, 3.1.1) über die Turbine (4.2) der Hochdruckstufe (4) und die Turbine (5.2) der Niederdruckstufe (5) entspannt wird.A method according to claim 7, characterized in that for an operation of the internal combustion engine ( 2 ) in the lower part load only a part of the cylinder ( 3.1 ), at least one cylinder ( 3.1 ), this connected cylinder ( 3.1 ) via the compressor ( 5.1 ) of the low-pressure stage ( 5 ) and over the compressor ( 4.1 ) of the high-pressure stage ( 4 ) compressed fresh air mass flow is supplied, and a further part of the cylinder ( 3.1.2 ), at least one cylinder ( 3.1.2 ), one above the compressor ( 5.1 ) of the low-pressure stage ( 5 ) compressed fresh air mass flow via the bypass ( 11 ), and in the cylinders ( 3.1.2 ) no combustion occurs, and the exhaust gas mass flow of the connected cylinder ( 3.1 . 3.1.1 ) over the turbine ( 4.2 ) of the high-pressure stage ( 4 ) and the turbine ( 5.2 ) of the low-pressure stage ( 5 ) is relaxed. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass für einen Betrieb des Verbrennungsmotors (2) in einer Übergangsphase von der Teillast in die Volllast, sowie von der Volllast in die Teillast, alle Zylinder (3.1) zugeschaltet werden, und einem Teil der zugeschalteten Zylinder (3.1), mindestens ein Zylinder (3.1), ein über den Verdichter (5.1) der Niederdruckstufe (5) und über den Verdichter (4.1) der Hochdruckstufe (4) verdichteter Frischluftmassenstrom zugeführt wird, und dem anderen Teil der zugeschalteten Zylinder (3.1), mindestens ein Zylinder (3.1), ein über den Verdichter (5.1) der Niederdruckstufe (5) verdichteter Frischluftmassenstrom über die Umgehungsleitung (11) zugeführt wird, und der Abgasmassenstrom der Zylinder (3.1) über die Turbine (4.2) der Hochdruckstufe (4) und die Turbine (5.2) der Niederdruckstufe (5) entspannt wird.Method according to at least one of claims 7 to 11, characterized in that for operation of the internal combustion engine ( 2 ) in a transition phase from the partial load to the full load, as well as from the full load to the partial load, all cylinders ( 3.1 ) and a part of the connected cylinders ( 3.1 ), at least one cylinder ( 3.1 ), one above the compressor ( 5.1 ) of the low-pressure stage ( 5 ) and over the compressor ( 4.1 ) of the high-pressure stage ( 4 ) compressed fresh air mass flow is supplied, and the other part of the connected cylinder ( 3.1 ), at least one cylinder ( 3.1 ), one above the compressor ( 5.1 ) of the low-pressure stage ( 5 ) compressed fresh air mass flow via the bypass ( 11 ), and the exhaust gas mass flow of the cylinders ( 3.1 ) over the turbine ( 4.2 ) of the high-pressure stage ( 4 ) and the turbine ( 5.2 ) of the low-pressure stage ( 5 ) is relaxed. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass für einen Betrieb des Verbrennungsmotors (2) in der Volllast alle Zylinder (3.1) zugeschaltet werden, und allen Zylindern (3.1) ein über den Verdichter (5.1) der Niederdruckstufe (5) verdichteter Frischluftmassenstrom über die Umgehungsleitung (11) zugeführt wird, und der Abgasmassenstrom der Zylinder (3.1) über die Umgehungsleitung (13) der Turbine (5.2) der Niederdruckstufe (5) zugeführt und in dieser entspannt wird.Method according to at least one of claims 7 to 12, characterized in that for operation of the internal combustion engine ( 2 ) in full load all cylinders ( 3.1 ) and all cylinders ( 3.1 ) via the compressor ( 5.1 ) of the low-pressure stage ( 5 ) compressed fresh air mass flow via the bypass ( 11 ), and the exhaust gas mass flow of the cylinders ( 3.1 ) via the bypass ( 13 ) of the turbine ( 5.2 ) of the low-pressure stage ( 5 ) is fed and relaxed in this. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor (2) fremdgezündet betrieben wird, und der Frischluftmassenstrom in der Frischluftleitung (6) mittels einer stromabwärts des Verdichters (4.1) der Hochdruckstufe (4) angeordneten Drosselklappe (8) drosselbar ist, und der Frischluftmassenstrom in der Umgehungsleitung (11) mittels einer stromabwärts des Verdichters (5.1) der Niederdruckstufe (5) angeordneten Drosselklappe (9) drosselbar ist.Method according to at least one of claims 7 to 13, characterized in that the internal combustion engine ( 2 ) is externally ignited, and the fresh air mass flow in the fresh air line ( 6 ) by means of a downstream of the compressor ( 4.1 ) of the high-pressure stage ( 4 ) arranged throttle valve ( 8th ) can be throttled, and the fresh air mass flow in the bypass line ( 11 ) by means of a downstream of the compressor ( 5.1 ) of the low-pressure stage ( 5 ) arranged throttle valve ( 9 ) can be throttled. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor (2) selbstzündend betrieben wird.Method according to at least one of claims 7 to 13, characterized in that the internal combustion engine ( 2 ) is operated self-igniting.
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