DE102009037876B4 - Internal combustion engine and method with introduction and ignition of fuel in at least one of several partial exhaust gas flows and with exhaust gas recirculation - Google Patents

Internal combustion engine and method with introduction and ignition of fuel in at least one of several partial exhaust gas flows and with exhaust gas recirculation Download PDF

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Abstract

Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, wobei Abgas aus einem Abgasstrang der Brennkraftmaschine entnommen und in einen Frischluftstrang der Brennkraftmaschine zurück geführt wird, wobei in einen Abgasmassenstrom im Abgasstrang der Brennkraftmaschine Kraftstoff eingebracht wird und wobei das rückgeführte Abgas stromab der Einbringung des Kraftstoffes in das Abgas aus dem Abgasstrang entnommen wird und stromab der Einbringung von Kraftstoff und stromauf der Entnahme des rückgeführten Abgases das Abgas-Kraftstoff-Gemisch zur Verbrennung gezündet wird, dadurch gekennzeichnet, dass stromauf der Einbringung des Kraftstoffes das Abgas in mindestens zwei Abgasteilströme aufgeteilt wird, wobei die Einbringung des Kraftstoffes in mindestens einen Abgasteilstrom erfolgt und wobei die mindestens zwei Abgasteilströme stromab der Zündung des Abgas-Kraftstoff-Gemisches wieder zusammengeführt werden, wobei die Entnahme des rückgeführten Abgases stromauf der Zusammenführung der Abgasteilströme erfolgt..Method for operating an internal combustion engine, wherein exhaust gas is taken from an exhaust gas line of the internal combustion engine and fed back into a fresh air line of the internal combustion engine, fuel is introduced into an exhaust gas mass flow in the exhaust gas line of the internal combustion engine and the recirculated exhaust gas is fed into the exhaust gas downstream of the introduction of the fuel into the exhaust gas Exhaust tract is taken and downstream of the introduction of fuel and upstream of the withdrawal of the recirculated exhaust gas, the exhaust-fuel mixture is ignited for combustion, characterized in that upstream of the introduction of the fuel, the exhaust gas is divided into at least two exhaust gas substreams, the introduction of the fuel takes place in at least one exhaust gas partial flow and wherein the at least two exhaust gas partial flows are brought together again downstream of the ignition of the exhaust gas / fuel mixture, the removal of the recirculated exhaust gas upstream of the merging of the exhaust gas partial flows me done ..

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, wobei Abgas aus einem Abgasstrang der Brennkraftmaschine entnommen und in einen Frischluftstrang der Brennkraftmaschine zurück geführt wird, wobei in einen Abgasmassenstrom im Abgasstrang der Brennkraftmaschine Kraftstoff eingebracht wird und wobei das rückgeführte Abgas stromab der Einbringung des Kraftstoffes in das Abgas aus dem Abgasstrang entnommen wird. Die Erfindung betrifft ferner eine Brennkraftmaschine mit einem Frischluftstrang, einem Abgasstrang, einer im Abgasstrang angeordneten Vorrichtung zum Einbringen von Kraftstoff ein einen Abgasstrom in dem Abgasstrang, einer Entnahmestelle zur Entnahme von Abgas aus dem Abgasstrang und eine mit der Entnahmestelle für Abgas fluidleitend verbundenen Abgasrückführleitung (AGR-Leitung) zum Rückführen von Abgas in den Frischluftstrang.The invention relates to a method for operating an internal combustion engine, wherein exhaust gas is taken from an exhaust gas line of the internal combustion engine and fed back into a fresh air line of the internal combustion engine, fuel is introduced into an exhaust gas mass flow in the exhaust gas line of the internal combustion engine and the recirculated exhaust gas is fed into the exhaust system downstream of the introduction of the fuel the exhaust gas is taken from the exhaust system. The invention further relates to an internal combustion engine with a fresh air line, an exhaust line, a device arranged in the exhaust line for introducing fuel into an exhaust gas stream in the exhaust line, an extraction point for removing exhaust gas from the exhaust line and an exhaust gas recirculation line (EGR) that is fluidly connected to the extraction point for exhaust gas Line) for recirculating exhaust gas into the fresh air line.

Bei aufgeladenen Motoren, insbesondere bei aufgeladenen Dieselmotoren, ist der der zeitliche Verlauf der Leistungsabgabe nach einer Soll-Lastanforderung von dem Ladedruckaufbau abhängig. Auf die Dauer dieses Vorgangs haben die Laderbauform, die Volumina im Abgas- und Ladeluftsystem und die in der Turbine umsetzbare Abgasenthalpie (im Wesentlichen Abgasmassenstrom und Abgastemperatur) Einfluss. Es ist bereits bekannt, die Abgasenthalpie beispielsweise durch Nacheinspritzung in Verbindung mit der Turbine vorgeschalteten Katalysatoren, durch Nachverbrennung von in die Abgasanlage eingebrachten Kraftstoff oder durch Verbrennung eines Kraftstoff-Luft-Gemisches mit nachfolgender Einspeisung in die Abgasanlage stromauf der Turbine zu erhöhen.In the case of supercharged engines, in particular in the case of supercharged diesel engines, the time profile of the power output after a target load request is dependent on the build-up of boost pressure. The charger design, the volumes in the exhaust and charge air system and the exhaust gas enthalpy that can be converted in the turbine (essentially exhaust gas mass flow and exhaust gas temperature) influence the duration of this process. It is already known to increase the exhaust gas enthalpy, for example, by post-injection in connection with the turbine upstream catalytic converters, by post-combustion of fuel introduced into the exhaust system, or by burning a fuel-air mixture with subsequent feeding into the exhaust system upstream of the turbine.

Es ist beispielsweise bekannt, zur Nachverbrennung den Kraftstoff in die Abgasanlage in den Abgas-Vollstrom einzubringen. Diese Vorgehensweise ist als vergleichsweise ungünstig zu bewerten, da insbesondere bei hohen Abgasmassenströmen zum Erreichen zündfähiger Bedingungen hohe Kraftstoffmindestmassen eingespritzt werden müssen. Damit steigt zwar die „Brenner“-Leistung stark an, gleichzeitig erhöhen sich jedoch auch die HC-Emissionen durch teil- und unverbrannte Kraftstoffanteile.It is known, for example, to introduce the fuel into the exhaust system in the exhaust gas full flow for afterburning. This procedure is to be assessed as comparatively unfavorable, since in particular in the case of high exhaust gas mass flows, high minimum fuel masses have to be injected in order to achieve ignitable conditions. This increases the “burner” output considerably, but at the same time also increases the HC emissions due to partially and unburned fuel.

Aus der DE 196 51 497 C1 ist es bekannt, den Kraftstoff in einen Abgasteilstrom einzubringen, so dass zum einen die Kraftstoffmindestmenge zum Erreichen eines brennfähigen Gemisches sinkt und zum anderen die HC-Emissionen aufgrund der günstigeren Brenneigenschaften im Teilstrom ebenfalls abnehmen.From the DE 196 51 497 C1 It is known to introduce the fuel into an exhaust gas partial flow, so that on the one hand the minimum fuel quantity to achieve a combustible mixture is reduced and on the other hand the HC emissions also decrease due to the more favorable combustion properties in the partial flow.

Aus der gattungsgemäßen DE 10 2004 013 232 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betrieb einer Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung bekannt, wobei stromauf eines Katalysators Kraftstoff in einen Abgasmassenstrom einer Abgasanlage eingespritzt wird. Die eingespritzte, zusätzliche Menge Kraftstoff wird zusammen mit unverbrannten Abgasbestandteilen in dem motornahen Katalysator umgesetzt. Hierdurch erreicht der Katalysator in kurzer Zeit seine Betriebstemperatur. Weiterhin wird bereits im Kaltstart ein erhöhter Abgasmassenstrom mit einer relativ hohen Temperatur und damit einer hohen Abgasenergie erzeugt, mit der eine in der Abgasanlage dem Katalysator nachfolgende Turbine eines Abgasturboladers beaufschlagt wird. Dies unterstützt ein schnelles Ansprechen des Abgasturboladers mit entsprechend schnellem Drehmomentaufbau der Brennkraftmaschine bei einer Lastanforderung bei niedrigen Drehzahlen.From the generic DE 10 2004 013 232 A1 a method and a device for operating an internal combustion engine with exhaust gas recirculation are known, fuel being injected into an exhaust gas mass flow of an exhaust system upstream of a catalytic converter. The injected, additional amount of fuel is converted together with unburned exhaust gas components in the catalytic converter close to the engine. This means that the catalytic converter reaches its operating temperature in a short time. Furthermore, an increased exhaust gas mass flow with a relatively high temperature and thus a high exhaust gas energy is already generated in the cold start, with which an exhaust gas turbocharger turbine following the catalytic converter in the exhaust system is acted upon. This supports a quick response of the exhaust gas turbocharger with a correspondingly quick torque build-up of the internal combustion engine when there is a load requirement at low speeds.

Die WO 2008/103230 A1 offenbart eine Brennkraftmaschine mit einer Regeneriervorrichtung, die stromauf des Abzweigs einer Abgasrückführleitung in einen Abgasstrang der Brennkraftmaschine integriert ist, wobei die Regeneriervorrichtung einen Kraftstoffinjektor und eine Zündvorrichtung umfassen kann. Die Regeneriervorrichtung dient dazu, bedarfsweise so heißes Abgas zu erzeugen, dass eine Regeneration eines (Partikel-)Filters möglich ist.The WO 2008/103230 A1 discloses an internal combustion engine with a regeneration device which is integrated upstream of the branch of an exhaust gas recirculation line in an exhaust line of the internal combustion engine, wherein the regeneration device can comprise a fuel injector and an ignition device. The regeneration device is used, if necessary, to generate exhaust gas that is so hot that a (particle) filter can be regenerated.

Die DE 10 2004 061 809 A1 beschreibt ein Heiz- und/oder Kühlsystem für ein Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor und einem in einem Abgaspfad des Verbrennungsmotors angeordneten Katalysator. Das Heiz- und/oder Kühlsystem umfasst einen vor dem Katalysator an den Abgaspfad angeschlossenen Brenner sowie einen Wärmetauscher zur Übertragung von in dem Brenner erzeugter Wärmeenergie an einen Heiz- und/oder Kühlkreislauf des Kraftfahrzeugs. Der Wärmetauscher ist dabei hinter dem Katalysator in dem Abgaspfad angeordnet und durch den Katalysator hindurch mit heißen Verbrennungsgasen aus dem Brenner beaufschlagbar.The DE 10 2004 061 809 A1 describes a heating and / or cooling system for a motor vehicle with an internal combustion engine and a catalytic converter arranged in an exhaust gas path of the internal combustion engine. The heating and / or cooling system comprises a burner connected to the exhaust gas path upstream of the catalytic converter and a heat exchanger for transferring thermal energy generated in the burner to a heating and / or cooling circuit of the motor vehicle. The heat exchanger is arranged behind the catalytic converter in the exhaust gas path and can be exposed to hot combustion gases from the burner through the catalytic converter.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der o.g. Art hinsichtlich der Abgasrückführung und des Ansprechverhaltens der Drehmomentabgabe bei Lastanforderung zu verbessern.The invention is based on the object of providing a method and a device of the above-mentioned Kind to improve the exhaust gas recirculation and the response behavior of the torque output when the load is requested.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren der o.g. Art mit den in Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen und durch eine Brennkraftmaschine der o.g. Art mit den in Anspruch 6 gekennzeichneten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.This object is achieved according to the invention by a method of the above-mentioned Type with the features characterized in claim 1 and by an internal combustion engine of the above Art solved with the features characterized in claim 6. Advantageous embodiments of the invention are described in the further claims.

Bei einem Verfahren der o.g. Art ist es einerseits erfindungsgemäß vorgesehen, dass stromab der Einbringung von Kraftstoff und stromauf der Entnahme des rückgeführten Abgases das Abgas-Kraftstoff-Gemisch zur Verbrennung gezündet wird. Dies hat den Vorteil, dass durch Rückführen von nachverbranntem, heißen Abgas eine Belagbildung in einer Abgasrückführleitung und insbesondere in einem Kühler für rückgeführtes Abgas (AGR-Kühler) in der Abgasrückführleitung der Brennkraftmaschine wirksam reduziert ist.In a method of the type mentioned above, the invention provides on the one hand that the exhaust gas / fuel mixture is ignited for combustion downstream of the introduction of fuel and upstream of the removal of the recirculated exhaust gas. This has the advantage that the recirculation of post-burned, hot exhaust gas effectively reduces the formation of deposits in an exhaust gas recirculation line and in particular in a cooler for recirculated exhaust gas (EGR cooler) in the exhaust gas recirculation line of the internal combustion engine.

Erfindungsgemäß wird andererseits das Abgas stromauf der Einbringung des Kraftstoffes in mindestens zwei Abgasteilströme aufgeteilt, wobei die Einbringung des Kraftstoffes in mindestens einen Abgasteilstrom erfolgt. Dadurch wird die zum Erreichen eines brennfähigen Gemisches erforderliche Kraftstoffmenge gesenkt und die HC-Emissionen werden aufgrund günstiger Brenneigenschaften im Abgasteilstrom reduziert.According to the invention, on the other hand, upstream of the introduction of the fuel, the exhaust gas is divided into at least two exhaust gas partial flows, the introduction of the fuel taking place in at least one exhaust gas partial flow. This reduces the amount of fuel required to achieve a combustible mixture and the HC emissions are reduced due to the favorable combustion properties in the partial exhaust gas flow.

Eine Rückführung ausschließlich von aufgrund der Zündung des Kraftstoff-Abgas-Gemisches aufgeheiztem Abgas wird erfindungsgemäß dadurch erzielt, dass mindestens zwei, insbesondere alle, Abgasteilströme stromab der Zündung des Abgas-Kraftstoff-Gemisches wieder zusammengeführt werden, wobei die Entnahme des rückgeführten Abgases stromauf der Zusammenführung von Abgasteilströmen erfolgt.A recirculation exclusively of exhaust gas heated up due to the ignition of the fuel-exhaust gas mixture is achieved according to the invention in that at least two, in particular all, exhaust gas partial flows are brought together again downstream of the ignition of the exhaust gas-fuel mixture, with the recirculated exhaust gas being removed upstream of the confluence of partial exhaust gas flows.

Eine hohe Beladung von Brennräumen der Brennkraftmaschine aufgrund hoher Dichte des der Verbrennungsluft zugeführten Abgases erzielt man dadurch, dass das rückgeführte Abgas vor dem Einleiten in den Verbrennungsluftstrang gekühlt wird.A high loading of the combustion chambers of the internal combustion engine due to the high density of the exhaust gas supplied to the combustion air is achieved in that the recirculated exhaust gas is cooled before it is introduced into the combustion air line.

Dadurch, dass das Abgas stromab der Entnahme des rückgeführten Abgases einer Turbine eines Abgasturboladers zugeführt wird, wird diese Turbine von der Energie des eingebrachten und gezündeten Kraftstoffes unterstützt, so dass sich nach einer Lastanforderung an die Brennkraftmaschine auch bei niedrigen Drehzahlen ein verzögerungsfreier und schneller Drehmomentaufbau der Brennkraftmaschine ergibt.Because the exhaust gas is fed to a turbine of an exhaust gas turbocharger downstream of the extraction of the recirculated exhaust gas, this turbine is supported by the energy of the fuel that has been introduced and ignited, so that, after a load requirement on the internal combustion engine, the torque builds up quickly and without delay even at low speeds Internal combustion engine results.

Einen besonders hohen Effekt hinsichtlich der Senkung der erforderlichen Kraftstoffmenge und der Reduktion der HC-Emissionen erzielt man dadurch, dass das Aufteilen des Abgases in Abgasteilströme derart erfolgt, dass der Abgasteilstrom, in den der Kraftstoff eingebracht wird, 3% bis 90%, insbesondere 20% bis 30%, des gesamten Abgasstromes entspricht.A particularly high effect in terms of lowering the amount of fuel required and reducing HC emissions is achieved by dividing the exhaust gas into partial exhaust gas flows in such a way that the partial exhaust gas flow into which the fuel is introduced is 3% to 90%, in particular 20 % to 30% of the total exhaust gas flow.

Eine Beaufschlagung der Turbine mit einem hohen Abgasmassenstrom erzielt man dadurch, dass die Zusammenführung von Abgasteilströmen stromauf der Turbine erfolgt.A high exhaust gas mass flow is applied to the turbine by the combination of partial exhaust gas flows upstream of the turbine.

Bei einer Vorrichtung der o.g. Art ist es erfindungsgemäß einerseits vorgesehen, dass in dem Abgasstrang stromab der Vorrichtung zum Einbringen von Kraftstoff in den Abgasstrom und stromauf der Entnahmestelle für rückgeführtes Abgas eine Zündvorrichtung zum Zünden einer Verbrennung des eingebrachten Kraftstoffes angeordnet ist. Dies hat den Vorteil, dass durch Rückführen von nachverbranntem, heißem Abgas eine Belagbildung in der AGR-Leitung und insbesondere in einem in der AGR-Leitung angeordneten Kühler für rückgeführtes Abgas (AGR-Kühler) wirksam reduziert ist.In a device of the above According to the invention, it is provided on the one hand that an ignition device for igniting a combustion of the introduced fuel is arranged in the exhaust gas line downstream of the device for introducing fuel into the exhaust gas flow and upstream of the extraction point for recirculated exhaust gas. This has the advantage that the recirculation of afterburned, hot exhaust gas effectively reduces the formation of deposits in the EGR line and in particular in a cooler for recirculated exhaust gas (EGR cooler) arranged in the EGR line.

Erfindungsgemäß ist andererseits vorgesehen, dass stromauf der Vorrichtung zum Einbringen von Kraftstoff der Abgasstrang in mindestens zwei Abgasteilstränge derart geteilt ist, dass der Abgasstrang das Abgas in mindestens zwei Abgasteilströmen führt, wobei die Vorrichtung zum Einbringen von Kraftstoff in mindestens einem Abgasteilstrang angeordnet ist. Dadurch wird die zum Erreichen eines brennfähigen Gemisches erforderliche Kraftstoffmenge gesenkt und HC-Emissionen werden aufgrund günstiger Brenneigenschaften im Abgasteilstrom reduziert.According to the invention, on the other hand, it is provided that upstream of the device for introducing fuel, the exhaust gas line is divided into at least two exhaust gas sub-lines such that the exhaust gas line guides the exhaust gas in at least two exhaust gas partial flows, the device for introducing fuel being arranged in at least one exhaust gas sub-line. As a result, the amount of fuel required to achieve a combustible mixture is reduced and HC emissions are reduced due to the favorable combustion properties in the partial exhaust gas flow.

Eine Rückführung ausschließlich von aufgrund der Zündung des Kraftstoff-Abgas-Gemisches aufgeheiztem Abgas wird erfindungsgemäß dadurch erzielt, dass der Abgasstrang derart ausgebildet ist, dass sich mindestens zwei, insbesondere alle, Abgasteilstränge stromab der Vorrichtung zum Zünden des Abgas-Kraftstoff-Gemisches wieder vereinigen, wobei die Entnahmestelle zur Entnahme von Abgas stromauf der Vereinigung von mindestens zwei Abgasteilsträngen in demjenigen Abgasteilstrang angeordnet ist, in dem die Zündvorrichtung angeordnet ist.A recirculation exclusively of exhaust gas heated up due to the ignition of the fuel-exhaust gas mixture is achieved according to the invention in that the exhaust gas line is designed in such a way that at least two, in particular all, exhaust gas sub-lines reunite downstream of the device for igniting the exhaust gas-fuel mixture, wherein the extraction point for extracting exhaust gas is arranged upstream of the union of at least two exhaust gas sub-lines in that exhaust gas sub-line in which the ignition device is arranged.

Zum Kühlen des rückgeführten Abgases ist in der AGR-Leitung ein Kühler für das rückgeführte Abgas (AGR-Kühler) angeordnet.To cool the recirculated exhaust gas, a cooler for the recirculated exhaust gas (EGR cooler) is arranged in the EGR line.

Dadurch, dass in dem Abgasstrang stromab der Entnahmestelle für rückgeführtes Abgas eine Turbine eines Abgasturboladers angeordnet ist, wird diese Turbine von der Energie des eingebrachten und gezündeten Kraftstoffes unterstützt, so dass sich nach einer Lastanforderung an die Brennkraftmaschine auch bei niedrigen Drehzahlen ein verzögerungsfreier und schneller Drehmomentaufbau der Brennkraftmaschine ergibt.Because a turbine of an exhaust gas turbocharger is arranged in the exhaust system downstream of the extraction point for recirculated exhaust gas, this turbine is supported by the energy of the fuel that has been introduced and ignited, so that, after a load demand on the internal combustion engine, there is a faster and more delayed build-up of torque even at low speeds the internal combustion engine results.

Einen besonders hohen Effekt hinsichtlich der Senkung der erforderlichen Kraftstoffmenge und der Reduktion der HC-Emissionen erzielt man dadurch, dass die Abgasteilstränge derart ausgebildet sind, dass der Abgasteilstrom, welcher in dem Abgasteilstrang mit der Vorrichtung zum Einbringen von Kraftstoff strömt, 3% bis 90%, insbesondere 20% bis 30%, des gesamten Abgasstromes entspricht.A particularly high effect in terms of lowering the amount of fuel required and reducing HC emissions is achieved in that the exhaust gas sub-lines are designed in such a way that the exhaust gas sub-stream which flows in the exhaust gas sub-line with the device for introducing fuel is 3% to 90% , in particular 20% to 30%, of the total exhaust gas flow.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in der einzigen Fig. eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine in schematischer Darstellung.The invention is explained in more detail below with reference to the drawing. In the single figure, this shows a preferred embodiment of an internal combustion engine according to the invention in a schematic representation.

Die in der einzigen Fig. dargestellte, bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine umfasst Arbeitszylinder 10, die von einem Frischluftstrang 12 mit Verbrennungsluft 14 versorgt werden und aus denen Abgase 16 über einen Abgasstrang 18 abgeleitet werden. In dem Frischluftstrang 12 ist ein Verdichter 20 eines Abgasturboladers 22 und ein Ladeluftkühler 24 angeordnet. In dem Abgasstrang 18 ist eine Turbine 26 des Abgasturboladers 22 sowie eine Bypassleitung 28 mit einem Waste-Gate 30 zum Vorbeileiten von Abgas 16 an der Turbine 26 angeordnet.The preferred embodiment of an internal combustion engine according to the invention shown in the single figure comprises working cylinders 10 coming from a fresh air duct 12 with combustion air 14th are supplied and from which exhaust gases 16 via an exhaust system 18th be derived. In the fresh air line 12 is a compressor 20th of an exhaust gas turbocharger 22nd and an intercooler 24 arranged. In the exhaust system 18th is a turbine 26th of the exhaust gas turbocharger 22nd as well as a bypass line 28 with a waste gate 30th for bypassing exhaust gas 16 on the turbine 26th arranged.

Der Abgasstrang 18 ist derart ausgebildet, dass sich dieser in einen ersten Abgasteilstrang 32 und einen zweiten Abgasteilstrang 34 aufteilt, wobei in dem ersten Abgasteilstrang 32 ein erster Abgasteilstrom 36 und in dem zweiten Abgasteilstrang 34 ein zweiter Abgasteilstrom 38 strömt. In dem ersten Abgasteilstrang 32 ist eine Entnahmestelle 40 für Abgas 16 des ersten Abgasteilstromes 36 ausgebildet. Mit dieser Entnahmestelle 40 ist fluidleitend eine Abgasrückführleitung 42 (AGR-Leitung) verbunden, die Abgas 44 in den Frischluftstrang 12 stromab des Ladeluftkühlers 24 zurück führt (rückgeführtes Abgas 44), so dass den Arbeitzylindern 10 ein Verbrennungsluft-Abgasgemisch 46 zugeleitet wird. In der AGR-Leitung 42 ist ein Kühler 48 (AGR-Kühler) für das rückgeführte Abgas 44 und ein Abgasrückführventil 50 (AGR-Ventil) angeordnet.The exhaust system 18th is designed such that it is in a first exhaust branch 32 and a second exhaust branch 34 divides, wherein in the first exhaust branch 32 a first partial exhaust gas flow 36 and in the second exhaust branch 34 a second partial exhaust gas flow 38 flows. In the first exhaust branch 32 is an extraction point 40 for exhaust 16 of the first partial exhaust gas flow 36 educated. With this extraction point 40 an exhaust gas recirculation line is fluid-conducting 42 (EGR line) connected to the exhaust gas 44 in the fresh air line 12 downstream of the intercooler 24 leads back (recirculated exhaust gas 44 ) so that the working cylinders 10 a combustion air / exhaust gas mixture 46 is forwarded. In the AGR line 42 is a cooler 48 (EGR cooler) for the recirculated exhaust gas 44 and an exhaust gas recirculation valve 50 (EGR valve) arranged.

In dem ersten Abgasteilstrang 32 ist eine Vorrichtung 52 zum Zuführen von Kraftstoff in den ersten Abgasteilstrom 36 des Abgases 16 angeordnet. Stromab dieser Vorrichtung 52 ist eine Zündvorrichtung 54 zum Zünden einer Verbrennung des eingebrachten Kraftstoffes in dem Abgas 16 bzw. in dem Abgasteilstrom 36 angeordnet. Durch die dargestellte Anordnung wird im Wesentlichen nur solches Abgas 16 über die AGR-Leitung 42 an den Frischluftstrang 12 zurückgeführt, welches durch die Verbrennung des eingebrachten Kraftstoffes aufgeheizt wurde. Hierdurch wird eine Belagbildung im AGR-Kühler 48 wirksam reduziert. Derjenige Anteil des ersten Abgasteilstromes 36, der nicht über die AGR-Leitung 42 zurück geführt wird, wird bei einer Wiedervereinigung des ersten Abgasteilstranges 32 und des zweiten Abgasteilstranges 34 dem zweiten Abgasteilstrom 38 zugemischt, so dass ein insgesamt aufgeheiztes Abgas 16 der Turbine 26 zugeführt wird. Hierdurch steht für die Turbine 26 mehr Abgasenthalpie für die Aufladungsarbeit zur Verfügung und es ergibt sich insbesondere bei niedrigen Drehzahlen nach einer Lastanforderung ein schnellerer Drehmomentaufbau der Brennkraftmaschine.In the first exhaust branch 32 is a device 52 for feeding fuel into the first partial exhaust gas flow 36 of the exhaust gas 16 arranged. Downstream of this device 52 is an ignition device 54 for igniting a combustion of the introduced fuel in the exhaust gas 16 or in the partial exhaust gas flow 36 arranged. With the arrangement shown, essentially only such exhaust gas is produced 16 via the AGR line 42 to the fresh air line 12 returned, which was heated by the combustion of the introduced fuel. This causes deposits to form in the EGR cooler 48 effectively reduced. That portion of the first partial exhaust gas flow 36 that does not have the EGR line 42 is fed back, when the first exhaust branch is reunited 32 and the second exhaust branch 34 the second partial exhaust gas flow 38 mixed in, so that a total of heated exhaust gas 16 the turbine 26th is fed. This stands for the turbine 26th More exhaust gas enthalpy is available for the charging work and, especially at low speeds, the internal combustion engine builds up torque more quickly after a load requirement.

Claims (10)

Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, wobei Abgas aus einem Abgasstrang der Brennkraftmaschine entnommen und in einen Frischluftstrang der Brennkraftmaschine zurück geführt wird, wobei in einen Abgasmassenstrom im Abgasstrang der Brennkraftmaschine Kraftstoff eingebracht wird und wobei das rückgeführte Abgas stromab der Einbringung des Kraftstoffes in das Abgas aus dem Abgasstrang entnommen wird und stromab der Einbringung von Kraftstoff und stromauf der Entnahme des rückgeführten Abgases das Abgas-Kraftstoff-Gemisch zur Verbrennung gezündet wird, dadurch gekennzeichnet, dass stromauf der Einbringung des Kraftstoffes das Abgas in mindestens zwei Abgasteilströme aufgeteilt wird, wobei die Einbringung des Kraftstoffes in mindestens einen Abgasteilstrom erfolgt und wobei die mindestens zwei Abgasteilströme stromab der Zündung des Abgas-Kraftstoff-Gemisches wieder zusammengeführt werden, wobei die Entnahme des rückgeführten Abgases stromauf der Zusammenführung der Abgasteilströme erfolgt..Method for operating an internal combustion engine, wherein exhaust gas is taken from an exhaust gas line of the internal combustion engine and fed back into a fresh air line of the internal combustion engine, fuel is introduced into an exhaust gas mass flow in the exhaust gas line of the internal combustion engine and the recirculated exhaust gas is fed into the exhaust gas downstream of the introduction of the fuel into the exhaust gas Exhaust tract is taken and downstream of the introduction of fuel and upstream of the withdrawal of the recirculated exhaust gas, the exhaust-fuel mixture is ignited for combustion, characterized in that upstream of the introduction of the fuel, the exhaust gas is divided into at least two exhaust gas substreams, the introduction of the fuel takes place in at least one exhaust gas partial flow and wherein the at least two exhaust gas partial flows are brought together again downstream of the ignition of the exhaust gas-fuel mixture, the removal of the recirculated exhaust gas upstream of the merging of the exhaust gas partial flow Ome takes place .. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das rückgeführte Abgas vor dem Einleiten in den Verbrennungsluftstrang gekühlt wird.Procedure according to Claim 1 , characterized in that the recirculated exhaust gas is cooled before being introduced into the combustion air line. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgas stromab der Entnahme des rückgeführten Abgases einer Turbine eines Abgasturboladers zugeführt wird.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the exhaust gas is fed to a turbine of an exhaust gas turbocharger downstream of the removal of the recirculated exhaust gas. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammenführung der Abgasteilströme stromauf der Turbine erfolgt.Procedure according to Claim 3 , characterized in that the exhaust gas partial flows are brought together upstream of the turbine. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufteilen des Abgases in die Abgasteilströme derart erfolgt, dass der Abgasteilstrom, in den der Kraftstoff eingebracht wird, 3% bis 90%, insbesondere 20% bis 30%, des gesamten Abgasstromes entspricht.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the exhaust gas is divided into the partial exhaust gas flows in such a way that the partial exhaust gas flow into which the fuel is introduced corresponds to 3% to 90%, in particular 20% to 30%, of the total exhaust gas flow . Brennkraftmaschine mit einem Frischluftstrang (12), einem Abgasstrang (18), einer im Abgasstrang (18) angeordneten Vorrichtung (52) zum Einbringen von Kraftstoff in einen Abgasstrom in dem Abgasstrang (18), einer Entnahmestelle (40) zur Entnahme von Abgas (16) aus dem Abgasstrang (18) und eine mit der Entnahmestelle (40) für Abgas (16) fluidleitend verbundenen Abgasrückführleitung (42) (AGR-Leitung) zum Rückführen von Abgas (44) in den Frischluftstrang (12), wobei in dem Abgasstrang (18) stromab der Vorrichtung (52) zum Einbringen von Kraftstoff in den Abgasstrom und stromauf der Entnahmestelle (40) für rückgeführtes Abgas (44) eine Zündvorrichtung (54) zum Zünden einer Verbrennung des eingebrachten Kraftstoffes angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass stromauf der Vorrichtung (52) zum Einbringen von Kraftstoff der Abgasstrang (18) in mindestens zwei Abgasteilstränge (32, 34) derart geteilt ist, dass der Abgasstrang (18) das Abgas (16) in mindestens zwei Abgasteilströmen (36, 38) führt, wobei die Vorrichtung (52) zum Einbringen von Kraftstoff in mindestens einem Abgasteilstrang (32) angeordnet ist, und dass der Abgasstrang (18) derart ausgebildet ist, dass sich die mindestens zwei Abgasteilstränge (32, 34) stromab der Vorrichtung (54) zum Zünden des Abgas-Kraftstoff-Gemisches wieder vereinigen, wobei die Entnahmestelle (40) zur Entnahme von Abgas (16) stromauf der Vereinigung der mindestens zwei Abgasteilstränge (32, 34) in demjenigen Abgasteilstrang (32) angeordnet ist, in dem die Zündvorrichtung (54) angeordnet ist.Internal combustion engine with a fresh air line (12), an exhaust line (18), a device (52) arranged in the exhaust line (18) for introducing fuel into an exhaust gas flow in the exhaust line (18), an extraction point (40) for extracting exhaust gas (16) ) from the exhaust gas line (18) and an exhaust gas recirculation line (42) (EGR line) connected in a fluid-conducting manner to the extraction point (40) for exhaust gas (16) for recirculating exhaust gas (44) into the fresh air line (12), wherein in the exhaust gas line ( 18) downstream of the device (52) for introducing fuel into the exhaust gas flow and upstream of the extraction point (40) for recirculated exhaust gas (44) an ignition device (54) for igniting a Combustion of the introduced fuel is arranged, characterized in that upstream of the device (52) for introducing fuel, the exhaust gas line (18) is divided into at least two exhaust gas subsections (32, 34) in such a way that the exhaust gas line (18) contains the exhaust gas (16) leads in at least two exhaust gas partial flows (36, 38), the device (52) for introducing fuel being arranged in at least one exhaust gas partial line (32), and in that the exhaust gas line (18) is designed such that the at least two exhaust gas partial lines (32 , 34) reunite downstream of the device (54) for igniting the exhaust gas / fuel mixture, the extraction point (40) for extracting exhaust gas (16) upstream of the union of the at least two exhaust gas sub-lines (32, 34) in that exhaust gas sub-line (32 ) is arranged in which the ignition device (54) is arranged. Brennkraftmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der AGR-Leitung (42) ein Kühler (48) für das rückgeführte Abgas (44) (AGR-Kühler) angeordnet ist.Internal combustion engine after Claim 6 , characterized in that a cooler (48) for the recirculated exhaust gas (44) (EGR cooler) is arranged in the EGR line (42). Brennkraftmaschine nach mindestens einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Abgasstrang (18) stromab der Entnahmestelle (40) für rückgeführtes Abgas (40) eine Turbine (26) eines Abgasturboladers (22) angeordnet ist.Internal combustion engine according to at least one of the Claims 6 or 7th , characterized in that a turbine (26) of an exhaust gas turbocharger (22) is arranged in the exhaust gas line (18) downstream of the extraction point (40) for recirculated exhaust gas (40). Brennkraftmaschine nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündvorrichtung (54) in demjenigen Abgasteilstrang (32) angeordnet ist, in dem die Vorrichtung (52) zum Einbringen von Kraftstoff angeordnet ist.Internal combustion engine according to at least one of the Claims 6 to 8th , characterized in that the ignition device (54) is arranged in that exhaust gas sub-line (32) in which the device (52) for introducing fuel is arranged. Brennkraftmaschine nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasteilstränge (32, 34) derart ausgebildet sind, dass der Abgasteilstrom (36), welcher in dem Abgasteilstrang (32) mit der Vorrichtung (52) zum Einbringen von Kraftstoff strömt, 3% bis 90%, insbesondere 20% bis 30%, des gesamten Abgasstromes entspricht.Internal combustion engine according to at least one of the Claims 6 to 9 , characterized in that the exhaust gas sub-lines (32, 34) are designed in such a way that the exhaust gas sub-stream (36), which flows in the exhaust gas sub-line (32) with the device (52) for introducing fuel, is 3% to 90%, in particular 20 % to 30% of the total exhaust gas flow.
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