DE102010043027A1

DE102010043027A1 - Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102010043027A1
Application number: DE102010043027A
Authority: DE
Inventors: Dr. Heiermann Jörg
Original assignee: MTU Friedrichshafen GmbH
Current assignee: Rolls Royce Solutions GmbH
Priority date: 2010-10-27
Filing date: 2010-10-27
Publication date: 2012-05-03
Anticipated expiration: 2030-10-28
Also published as: CN103370511B; RU2013124042A; US9316180B2; DE102010043027B4; BR112013010405A2; JP2013540945A; HK1186764A1; WO2012055514A1; JP5887353B2; US20130232972A1; BR112013010405B1; CN103370511A

Abstract

Zusammenfassend betrifft die Erfindung eine Brennkraftmaschine (100, 200) aufweisend: einen Brennkraftmotor (10) mit einer Abgasseite (AG) und einer Ladefluidseite (LL) ein Aufladesystem umfassend: – einen Abgasturbolader (20) zur Aufladung des Brennkraftmotors (10), mit einer Verdichteranordnung auf der Ladefluidseite (LL) und einer Turbinenanordnung auf der Abgasseite (AG), – einen Kompressor (41), dessen Primärseite (41.1) auf der Ladefluidseite (LL) und dessen Sekundärseite (41.2) auf der Abgasseite (AG) angeschlossen ist. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass das Aufladesystem weiter umfasst: – eine Abgasrückführung (30) mit einer Rückführleitung (39) für Abgas von der Abgasseite (AG) des Brennkraftmotors (10) zur Ladefluidseite (LL) des Brennkraftmotors (10); und der Abgasturbolader (20) zur zweistufigen Aufladung des Brennkraftmotors (10) eine Niederdruckstufe (ND) und ein Hochdruckstufe (HD) aufweist, wobei die Niederdruckstufe (ND) einen von einer Niederdruckturbine (21) der Turbinenanordnung angetriebenen Niederdruckverdichter (22) der Verdichteranordnung und die Hochdruckstufe (HD) einen von einer Hochdruckturbine (23) der Turbinenanordnung angetriebenen Hochdruckverdichter (24) der Verdichteranordnung aufweist, und wobei der Kompressor (41) zur Kompression von Aufladefluid aus der Niederdruckstufe (ND) und Zuführung des komprimierten Aufladefluids zur Hochdruckstufe (HD) ausgebildet ist, wobe(22.1) des Niederdruckverdichters (22) und dessen Sekundärseite (41.2) auf der Primärseite (23.1) der Hochdruckturbine (23) angeschlossen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine aufweisend: einen Brennkraftmotor mit einer Abgasseite und eine Ladefluidseite; ein Aufladesystem umfassend einen Abgasturbolader zur Aufladung des Brennkraftmotors, mit einer Verdichteranordnung auf der Ladefluidseite und einer Turbinenanordnung auf der Abgasseite, und einen Kompressor, dessen Primärseite auf der Ladefluidseite und dessen Sekundärseite auf der Abgasseite angeschlossen ist. Die Erfindung betrifft auch ein Fahrzeug mit einer Brennkraftmaschine.
Aus DE 198 37 978 A1 ist eine Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader zur zweistufigen Aufladung eines Brennkraftmotors und mit einer Abgasrückführung bekannt, wobei eine Abgasrückführleitung zu einer Sekundärseite eines Hochdruckverdichters vorgesehen ist.
Aus GB 2 121 474 A ist eine Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader zur zweistufigen Aufladung des Brennkraftmotors bekannt. Dabei ist ein Kompressor vorgesehen, welcher Druckluft in einem Druckluftspeicher zur Verfügung stellen kann, die über eine Pedalaktivierung dem Abgasturbolader zur Verfügung gestellt werden kann.
Eine eingangs genannte Brennkraftmaschine ist aus DE 103 15 148 A1 der Anmelderin bekannt. Diese weist einen Abgasturbolader mit einem Verdichter und einer Turbine auf sowie zusätzlich einen Kompressor zur Verdichtung von Luft aus der Umgebung. Ein Ventil zum Schalten eines Strömungspfads auf der Sekundärseite des Kompressors ist eingerichtet in einer ersten Stellung, die Sekundärseite des Kompressors mit der Primärseite der Turbine zu verbinden. Dazu ist eine geeignete Verbindungsleitung vorgesehen, in der vom Kompressor geförderte Luft auf die Primärseite der Turbine geführt wird und dadurch die Drehzahl der Turbine erhöht werden kann. Aufgrund einer so erhöhten Drehzahl des Abgasturboladers wird ein Ladeluftdruck der aus der Umgebung entnommenen und dann verdichteten Luft erhöht. Bei Übersteigen eines Grenzwerts kann in einer zweiten Stellung des Ventils die durch den Kompressor komprimierte Luft auf die Sekundärseite der Turbine gefördert und so abgeblasen werden.
Es hat sich gezeigt, dass eine solche Brennkraftmaschine noch verbesserbar ist.
An dieser Stelle setzt die Erfindung an, deren Aufgabe es ist eine Brennkraftmaschine anzugeben, die ein verbessertes Aufladesystem aufweist, insbesondere ein verbessertes Aufladesystem, bei welchem der Kompressor in verbesserter Weise angeschlossen ist. Insbesondere soll eine Brennkraftmaschine einen verbesserten Ladedruck aufweisen.
Die Aufgabe wird betreffend die Brennkraftmaschine durch die Erfindung mit einer Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art gelöst, bei der erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass das Aufladesystem weiter umfasst: eine Abgasrückführung mit einer Rückführleitung für Abgas von der Abgasseite des Brennkraftmotors zur Ladefluidseite des Brennkraftmotors wobei der Abgasturbolader zur zweistufigen Aufladung des Brennkraftmotors eine Niederdruckstufe und eine Hochdruckstufe aufweist. Erfindungsgemäß ist weiter vorgesehen, dass die Niederdruckstufe einen von einer Niederdruckturbine der Turbinenanordnung angetriebenen Niederdruckverdichter der Verdichteranordnung und die Hochdruckstufe einen von einer Hochdruckturbine der Turbinenanordnung angetriebenen Hochdruckverdichter der Verdichteranordnung aufweist. Weiter ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Kompressor zur Kompression von Aufladefluid aus der Niederdruckstufe und die Zuführung des komprimierten Aufladefluids zur Hochdruckstufe ausgebildet ist, wobei die Primärseite des Kompressors auf der Sekundärseite des Niederdruckverdichters und die Sekundärseite des Kompressors auf der Primärseite der Hochdruckturbine angeschlossen ist.
Ganz allgemein ist unter einem Kompressor ein Bauteil zur Verdichtung von Ladefluid zu verstehen. Insbesondere ist unter einem Kompressor ein Bauteil zur Verdichtung von Ladefluid zu verstehen, das durch einen mechanischen Antrieb angetrieben ist. Ein Kompressor kann auch durch einen Turbinenantrieb angetrieben sein. Insbesondere hat sich ein als Schraubenverdichter ausgeführter Kompressor als vorteilhaft erwiesen.
Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass sich ein Aufladesystem bei einer Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art insbesondere für eine innermotorisch verbesserte NO_x-Reduktion, in vorteilhafter Weise durch eine Abgasrückführung ergänzen lässt. Die Erfindung sieht eine Rückführleitung für Abgas von der Abgasseite des Brennkraftmotors zur Ladefluidseite des Brennkraftmotors vor. Darüber hinaus hat die Erfindung auch erkannt, dass Brennkraftmaschinen, insbesondere Dieselmotoren, mit einer Abgasrückführung und Abgasturboaufladung insbesondere bei vergleichsweise kleinen Drehzahlen noch verbesserbar sind. Bei kleinen Drehzahlen wurde erkannt, dass entweder vergleichsweise hohe Abgasrückführraten – für die Einhaltung von NO_x-Grenzwerten – in einer gewünschten Weise nicht immer realisierbar sind. Es wurde auch erkannt, dass – im Falle hoher Abgasrückführraten – ein gewisser Mangel an Frischluft in der Ladeluft eintreten kann. Ein Frischluftmangel kann sich ungünstig auf ein Beschleunigungsverhalten eines mit der Brennkraftmaschine ausgestatteten Fahrzeugs auswirken. Aus dieser gegenläufigen Problematik kann eine Situation resultieren, in der Emissionsgrenzwerte für NO_x-Emissionen nicht oder nur mangelhaft erreicht werden und/oder ein Mangel an Fahrdynamik für das Fahrzeug resultiert.
Die Erfindung löst die Problematik mittels des Einsatzes eines Abgasturboladers zur zweistufigen Aufladung des Brennkraftmotors mit einer Niederdruckstufe und einer Hochdruckstufe gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1. Dabei hat die Erfindung erkannt, dass sich der Kompressor zur Kompression des Aufladefluids in besonders vorteilhafter Weise einbinden lässt, indem dieser – weniger zur Kompression einer Luft aus der Umgebung – als vielmehr zur Kompression des Aufladefluids aus der Niederdruckstufe und zur Zuführung des komprimierten Aufladefluids zur Hochdruckstufe auszubilden ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Primärseite des Kompressors auf der Sekundärseite des Niederdruckverdichters und die Sekundärseite des Kompressors auf der Primärseite der Hochdruckturbine angeschlossen ist. Die Erfindung ermöglicht in besonders vorteilhafter Weise einen zusätzlichen und besonders hohen Druckaufbau mittels des Kompressors beim zweistufigen Abgasturbolader vor der Hochdruckturbine der Turbinenanordnung, die dadurch zusätzlich und überdurchschnittlich stark angeblasen wird. In überlegener Weise hat die Erfindung erkannt, dass dadurch zum einen ein derart starkes negatives Spülgefälle – nämlich eine negative Druckdifferenz zwischen einem Druck auf der Ladefluidseite und einem Druck auf der Abgasseite des Brennkraftmotors – erreicht werden kann, dass dieses selbst bei vergleichsweise kleinen Drehzahlen des Brennkraftmotors für vergleichsweise hohe Abgasrückführraten ausreichend ist. Zum anderen wird durch den vergleichsweise erhöhten zusätzlichen Druckaufbau vor der Hochdruckturbine mittels des Kompressors ein Hochdruckturbolader im Betriebsfall bei eher hohen Drehzahlen gehalten, so dass selbst im stationären oder transienten Betrieb des Brennkraftmotors ein ausreichender Ladedruck des Ladefluids und damit Frischluft zur Verfügung steht. Dies führt zu einem vergleichsweise geringen Rauchniveau. Insgesamt führt das Konzept der Erfindung zu einem verbesserten Ansprechverhalten einer Brennkraftmaschine, insbesondere bei Teillast mit dennoch guten Abgasrückführraten auch bei Teillast.
Das fundamentale Problem von Brennkraftmaschinen mit einer Abgasrückführung gemäß der oben erläuterten gegenläufigen Problematik zwischen Abgasrückführraten einerseits und Verfügbarkeit von Frischluft andererseits wird somit gelöst. Es hat sich gezeigt, dass das Konzept der Erfindung ausreichend ist, selbst anspruchsvollen NO_x-Grenzwerten innermotorisch zu genügen, ohne dass eine zusätzliche Abgasnachbehandlung bei der Brennkraftmaschine vorgesehen werden müsste. Trotzdem hat sich die Brennkraftmaschine gemäß dem Konzept der Erfindung selbst bei hohen Abgasrückführraten mit einer vergleichsweise hohen Fahrdynamik bewährt.
Insbesondere führt das Konzept der Erfindung auf eine Brennkraftmaschine mit einem Brennkraftmotor in Form eines Reihenmotors – sei es ein Reihen-Vierzylinder- oder Reihen-Sechszylinder-Motor. Das Konzept ist auch vorteilhaft für einen V-Motor. Insbesondere ist ein Motor in Form eines Mittelschnell- oder Schnell-Läufers gebildet, so dass bei vergleichsweise kleinen Drehzahlen vergleichsweise hohe Mitteldrücke realisierbar sind. So hat sich gezeigt, dass bei einem Schnellläufer mit Drehzahlen im Bereich zwischen 500 und 2300 U/min, insbesondere bei einem Schnellläufer mit Drehzahlen im Bereich zwischen 900 und 2000 U/min eine erhebliche Steigerung von Mitteldrücken um bis zu 40% erreichbar ist.
Das Konzept der Erfindung führt auch auf ein Fahrzeug, insbesondere ein Nutzfahrzeug, mit einer Brennkraftmaschine gemäß dem Konzept der Erfindung. Insbesondere hat sich der Einsatz einer Brennkraftmaschine gemäß dem Konzept der Erfindung bei einem Traktor, einem Baufahrzeug oder einem Transportfahrzeug als vorteilhaft erwiesen.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen und geben im Einzelnen vorteilhafte Möglichkeiten an, das oben erläuterte Konzept im Rahmen der Aufgabenstellung sowie hinsichtlich weiterer Vorteile zu realisieren.
Grundsätzlich kann die Abgasrückführung in Form einer wenigstens einstufigen Niedertemperaturabgasrückführung gebildet sein und dazu wenigstens einen. Wärmetauscher aufweisen. Die Abgasrückführung kann vorteilhaft wenigstens eine, insbesondere eine einstellbare, Drossel aufweisen. Eine Drossel kann beispielsweise in Form einer Drosselklappe oder dergleichen rohrverschließendes und/oder einengendes Mittel gebildet sein. Im Hinblick auf den zweistufig ausgeführten Abgasturbolader hat sich insbesondere eine Abgasrückführung in Form einer zweistufigen Niedertemperaturabgasrückführung als vorteilhaft erwiesen. Eine Niedertemperaturabgasrückführung weist vorteilhaft in einer ersten Stufe einen ersten und in einer zweiten Stufe einen zweiten Wärmetauscher auf. Mittels der zweistufigen Niedertemperaturabgasrückführung kann in besonders vorteilhafter Weise eine Temperatur, insbesondere Dichte, des rückgeführten Abgases je nach Betriebszustand der Brennkraftmaschine – beispielsweise einem Anfahrzustand, oder aber einem stationären oder transienten Zustand – angepasst werden. Insbesondere hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass die zweite Stufe der Abgasrückführung eine Hauptleitung – vorzugsweise die Rückführleitung – mit dem zweiten Wärmetauscher und eine davon separate Bypass-Leitung aufweist. Die Bypass-Leitung ist an den zweiten Wärmetauscher primärseitig und sekundärseitig angeschlossen und bietet so einen den zweiten Wärmetauscher umgehenden Pfad für eine Abgasströmung. Diese Maßnahme führt letztendlich dazu, dass die zweite Stufe einer Niedertemperaturabgasrückführung je nach Bedarf aktiviert oder deaktiviert werden kann. Im Falle einer Aktivierung durchströmt das Abgas den zweiten Wärmetauscher. Im Falle einer Deaktivierung wird das Abgas den zweiten Wärmetauscher umgehend durch die Bypass-Leitung geführt.
Um eine ausreichende Kompression des Ladefluids – insbesondere Ladeluft, bzw. bei Bedarf ein Gemisch aus Ladeluft und Abgas – zu erreichen, hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, die Niederdruckstufe des Abgasturboladers auf der Aufladefluidseite mit einem Niederdruckwärmetauscher zu versehen. Der Niederdruckwärmetauscher ist vorteilhaft zwischen dem Niederdruckverdichter und dem Hochdruckverdichter angeordnet. Es hat sich auch als vorteilhaft erwiesen, die Hochdruckstufe des Abgasturboladers auf der Aufladefluidseite mit einem Hochdruckwärmetauscher zu versehen. Ein Hochdruckwärmetauscher hat sich als vorteilhaft erwiesen, um das dem Brennkraftmotor zugeführte Ladefluid bei einer möglichst geringen Temperatur zuzuführen. Allgemein hat die Weiterbildung erkannt, einer Ladefluidverdichtung eine Ladefluidkühlung nachzuschalten. Dies führt zu einer vorteilhaft erhöhten Dichte des Ladefluids, so dass ein Luftkraftstoffverhältnis im Ladefluid besonders hoch gewählt werden kann, d. h. vergleichsweise viel Frischluft zugeführt werden kann. Dies führt zu einer vergleichsweise geringen NO_x-Emission und auch zu einem vorteilhaft geringen Rauchniveau.
Diese Vorteile werden in verstärktem Maße durch den gemäß dem Konzept der Erfindung vorgesehenen Kompressor zur Kompression des Aufladefluids aus der Niederdruckstufe und Zuführung des komprimierten Aufladefluids zur Hochdruckstufe, dort die Hochdruckturbine, erreicht. Zusätzlich wird in der oben erläuterten Weise ein negatives Spülgefälle erhöht, was zu vergleichsweise hohen Abgasrückführraten praktisch im gesamten Drehzahlbereich führt und im Rahmen der oben genannten erhöhten Fahrdynamik zu einem besseren Ansprechverhalten des Brennkraftmotors, selbst bei Teillast. Je nach Bedarf kann die Primärseite des Kompressors zwischen dem Niederdruckwärmetauscher und dem Hochdruckverdichter angeschlossen sein. Diese Maßnahme eines Anschlusses der Primärseite des Kompressors auf einer Sekundärseite des Niederdruckwärmetauschers hat sich als besonders vorteilhaft für eine effektive und möglichst gute Kompression des Ladefluids erwiesen. Gleichwohl kann – beispielsweise in Abstimmung mit einer Dimensionierung der Wärmetauscher, insbesondere eines Niederdruckwärmetauschers und/oder Hochdruckwärmetauschers – die Primärseite des Kompressors auch direkt zwischen dem Niederdruckverdichter und dem Niederdruckwärmetauscher angeschlossen sein. Es ist ebenfalls möglich, beispielsweise die Niederdruckstufe des Abgasturboladers auf der Aufladefluidseite ohne einen Wärmetauscher auszubilden. Bei Bedarf kann der Abgasturbolader selbst bei zweistufiger Ausführung nur mit einem einzigen Wärmetauscher entsprechender Dimensionierung versehen sein. Die Primärseite des Kompressors kann in dem Fall unmittelbar zwischen Niederdruck- und Hochdruckverdichter angeschlossen sein.
Es ist auch zu verstehen, dass unter Ladefluid grundsätzlich eine Ladeluft zu verstehen ist. Gleichwohl kann eine Rückführleitung der Abgasrückführung so an die Ladefluidseite des Brennkraftmotors angeschlossen sein, dass das rückgeführte Abgas je nach Bedarf an unterschiedlichen Stellen der Ladefluidseite zugeführt werden kann. Beispielsweise kann ein Abgas der Ladefluidseite an einer Sekundärseite eines Hochdruckverdichters und/oder eines Hochdruckwärmetauschers – insbesondere praktisch direkt dem Ladefluidkrümmer des Brennkraftmotors – zugeführt werden. Gleichwohl sind auch Weiterbildungen möglich, bei welchen die Rückführleitung für Abgas von der Abgasseite des Brennkraftmotors zur Ladefluidseite des Brennkraftmotors in einer ladefluidseitigen Hochdruckstufe und/oder ladefluidseitigen Niederdruckstufe des Abgasturboladers erfolgt – also beispielsweise primärseitig des Hochdruckverdichters oder primärseitig des Niederdruckverdichters angeschlossen ist. Insbesondere können dabei Maßnahmen gegen eine Versottung eines Wärmetauschers getroffen werden.
Im Rahmen einer besonders bevorzugten Weiterbildung ist der Kompressor von einer Kurbelwelle des Brennkraftmotors antreibbar. In einer dazu alternativen oder zusätzlichen Weiterbildung kann der Kompressor auch von einem vom Brennkraftmotor separaten Antrieb angetrieben werden. Grundsätzlich eignen sich als Antriebsmittel für den Kompressor eine Kupplung und/oder ein Getriebe zwischen dem Brennkraftmotor bzw. dem separaten Antrieb und dem Kompressor. Das Antriebsmittel für den Kompressor kann auch einen Riemen, Kette, Zahnrad oder dgl. Verbindung zu einer Kurbelwelle des Brennkraftmotors bzw. einem separaten Antrieb aufweisen. Eine Verbindungsleitung auf der Primärseite des Kompressors kann ein Ventil, insbesondere ein regelbares Ventil aufweisen. Möglich ist auch eine einstellbare Drossel. Auch sind grundsätzlich andere Mittel zur Rohrverengung oder Rohrverschließung möglich. Ein Ventil oder Drossel eignet sich in bevorzugter Weise dazu, ein dem Kompressor zugeführtes Ladefluid aus der Niederdruckstufe ganz oder teilweise zuzuführen.
Es ist zu verstehen, dass – auch wenn nicht im Detail beschrieben – sich das Konzept der Erfindung auch erstreckt auf Weiterbildungen, bei denen eine Primärseite des Kompressors auf der Sekundärseite des Niederdruckverdichters angeordnet ist, jedoch nicht unmittelbar aus der Niederdruckstufe Aufladefluid dem Kompressor zugeführt wird. Beispielsweise kann auch zusätzlich Aufladefluid aus der Hochdruckstufe dem Kompressor zugeführt werden oder Aufladefluid zugeführt werden unter Zwischenschaltung weiterer Komponenten oder Leitungsteile des Abgasturboladers.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Diese soll die Ausführungsbeispiele nicht notwendigerweise maßstäblich darstellen, vielmehr ist die Zeichnung, wo zur Erläuterung dienlich, in schematisierter und/oder leicht verzerrter Form ausgeführt. Im Hinblick auf Ergänzungen der aus der Zeichnung unmittelbar erkennbaren Lehren wird auf den einschlägigen Stand der Technik verwiesen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass vielfältige Modifikationen und Änderungen betreffend die Form und das Detail einer Ausführungsform vorgenommen werden können, ohne von der allgemeinen Idee der Erfindung abzuweichen. Die in der Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Weiterbildung der Erfindung wesentlich sein. Zudem fallen in den Rahmen der Erfindung alle Kombinationen aus zumindest zwei der in der Beschreibung, der Zeichnung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale. Die allgemeine Idee der Erfindung ist nicht beschränkt auf die exakte Form oder das Detail der im folgenden gezeigten und beschriebenen bevorzugten Ausführungsform oder beschränkt auf einen Gegenstand, der eingeschränkt wäre im Vergleich zu dem in den Ansprüchen beanspruchten Gegenstand. Bei angegebenen Bemessungsbereichen sollen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als Grenzwerte offenbart und beliebig einsetzbar und beanspruchbar sein. Der Einfachheit halber sind nachfolgend für identische oder ähnliche Teile oder Teile mit identischer oder ähnlicher Funktion gleiche Bezugszeichen verwendet.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in:
1 eine erste Ausführungsform einer Brennkraftmaschine mit einem Kompressor zur Kompression des Aufladefluids aus der Niederdruckstufe und Zuführung des komprimierten Aufladefluids zur Hochdruckstufe, dort die Hochdruckturbine eines zweistufigen Abgasturboladers, wobei die Primärseite des Kompressors zwischen dem Niederdruckwärmetauscher und dem Hochdruckverdichter angeschlossen ist;
2 eine erste Ausführungsform einer Brennkraftmaschine mit einem Kompressor zur Kompression des Aufladefluids aus der Niederdruckstufe und Zuführung des komprimierten Aufladefluids zur Hochdruckstufe, dort die Hochdruckturbine eines zweistufigen Abgasturboladers, wobei die Primärseite des Kompressors zwischen dem Niederdruckverdichter und den Niederdruckwärmetauscher angeschlossen ist.
1 zeigt eine Brennkraftmaschine 100 mit einem Brennkraftmotor 10 und einem Aufladesystem, das einen Abgasturbolader 20 und eine Abgasrückführung 30 aufweist. Der Brennkraftmotor 10 ist vorliegend in Form eines vierzylindrigen Reihenmotors als Schnellläufer mit Umdrehungszahlen im Bereich zwischen 600 und 2500 U/min gebildet. Der Brennkraftmotor 10 weist eine Abgasseite AG zur Abführung von Abgas aus dem der Abgaskrümmer 1 des Brennkraftmotors 10 auf in eine zum Abgasturbolader 20 führende Leitung 1.2 sowie in eine zur Abgasrückführung 30 führende Leitung 1.3 auf. Der Brennkraftmotor 10 weist auch eine Ladefluidseite LL zur Aufladung des Brennkraftmotors 10 mit einem Ladefluid über einen Ladefluidkrümmer 2 auf. Das Ladefluid im Ladefluidkrümmer 2 ist vorliegend ein geeignetes je nach Betriebszustand des Brennkraftmotors 10 vorgesehenes Gemisch von aus einer Leitung 2.2 zugeführter Ladeluft vom Abgasturbolader 20 sowie von aus einer Leitung 2.3 zugeführtem Abgas aus der Abgasrückführung 30. Die Ladeluft und das Abgas werden in einem Mischer 3 zur Bildung des Gemisches aus Ladeluft und Abgas sowie einer weiteren Leitung 2.1 dem Ladefluidkrümmer 2 zugeführt. Die in 1 angezeigten Pfeile bezeichnen jeweils die Strömungsrichtung eines Ladefluids auf der Ladefluidseite LL bzw. eines Abgases auf der Abgasseite AG bzw. im Bereich des Brennkraftmotors 10.
KS bezeichnet vorliegend die Kraftabgabeseite des Brennkraftmotors 10, d. h. die Seite des Brennkraftmotors 10 zur Anordnung eines Getriebes sowie einer etwaigen, z. B. in 2 gezeigten Kupplung zur Anbindung eines weiteren Antriebssystems an die Kurbelwelle des Brennkraftmotors 10. Entsprechend bezeichnet KGS die Kraftgegenseite des Brennkraftmotors 10.
Das Aufladesystem des Brennkraftmotors 10 ist vorliegend mit einer Abgasrückführung 30 in Form einer zweistufigen Niedertemperaturabgasrückführung weitergebildet. Die Abgasrückführung 30 weist dazu eine erste Stufe 31 sowie eine zweite Stufe 32 auf. Die erste Stufe weist einen Hochtemperaturwärmetauscher 33 sowie eine dem Hochtemperaturwärmetauscher 33 primärseitig vorgeordnete Drossel 34 auf.
Im Folgenden wird unter einer Primarseite einer Komponente grundsätzlich die Eingangsseite einer Komponente und unter einer Sekundärseite einer Komponente grundsätzlich die Ausgangsseite einer Komponente verstanden für den Fall eines normalen Betriebs der Brennkraftmaschine 10, d. h. für eine in 1 gezeigte Strömungsrichtung eines Ladefluids bzw. Abgases.
Die Abgasrückführung 30 ist mit einer von der Leitung 1.3 zur Leitung 2.3 anschließenden Rückführleitung 39 zur Rückführung von Abgas von der Abgasseite AG des Brennkraftmotors 10 zur Ladefluidseite LL des Brennkraftmotors versehen. Die als Hauptleitung dienende Rückführleitung 39 schließt primärseitig an einen zweiten Wärmetauscher 35 der zweiten Stufe 32 der Abgasrückführung 30 an. Dem zweiten Wärmetauscher 35 ist wiederum primärseitig ein Ventil 36 vorgeordnet. Neben dem in der Hauptleitung angeordneten zweiten Wärmetauscher 35 weist die zweite Stufe 32 der Abgasrückführung 30 eine davon separate Bypass-Leitung 38 auf, die an dem zweiten Wärmetauscher 35 strömungsumgehend primärseitig und sekundärseitig anschließt. Das von der Leitung 1.3 zur Rückführleitung 39 geführte Abgas kann so in einer durch die erste Drossel 34 bestimmten Menge mittels des Hochtemperaturwärmetauschers 33 vorgekühlt werden und sodann – je nach Betriebszustand der Brennkraftmaschine – in einer durch das Ventil 36 dem zweiten Niedertemperaturwärmetauscher 35 zur weiteren Kühlung und/oder der Bypass-Leitung 38 zugeführt werden. Anschließend wird das so bedarfsgerecht gekühlte Abgas aus der Abgashauptleitung und/oder der Bypass-Leitung 38 der Leitung 2.3 auf der Ladefluidseite LL des Brennkraftmotors 10 zugeführt, um im Mischer 3 mit der aus Leitung 2.2 zugeführten Ladeluft gemischt und dem vorgenannten Ladefluidkrümmer 2 zugeführt zu werden.
Der Abgasturbolader 20 ist vorliegend zur zweistufigen Aufladung des Brennkraftmotors 10 mit einer Niederdruckstufe ND und einer Hochdruckstufe HD ausgebildet. Die Niederdruckstufe ND weist einen von einer Niederdruckturbine 21 angetriebenen Niederdruckverdichter 22 auf. Die Hochdruckstufe HD weist einen von einer Hochdruckturbine 23 angetriebenen Hochdruckverdichter 24 auf. Die Komponenten der Niederdruckstufe ND auf Ladefluidseite LL sind in einer die Umgebung U und den Mischer 3 verbindenden Ladeluftleitung 28 angeordnet.
In einem an sich bekannten Betriebszustand kann die Brennkraftmaschine 100 wie folgt betrieben werden. Frischluft wird zur Bildung von Ladeluft in die Leitung 2.2 aus der Umgebung U angesaugt und über den Niederdruckverdichter 22 der Niederdruckstufe ND des Abgasturboladers verdichtet, in einem sekundärseitig des Niederdruckverdichters 22 angeschlossenen Niederdruckwärmetauscher 25 vorgekühlt sowie in dem Hochdruckverdichter 24 der Hochdruckstufe HD weiter verdichtet und dann im sekundärseitig des Hochdruckverdichters 24 angeschlossenen Hochdruckwärmetauscher 26 auf eine zur Abgabe an den Brennkraftmotor 10 geeignete Zuführtemperatur abgekühlt. Aus der Umgebung angesaugte Luft befindet sich dabei in einem zwischen Niederdruckverdichter 22 und Hochdruckverdichter 24 befindlichen Teil der Ladeluftleitung 28 auf einem ersten über Atmosphärendruck liegenden Druckniveau P_ND und in einem zwischen Hochdruckverdichter 24 und Mischer 3 befindlichen Teil der Ladeluftleitung 28 auf einem zweiten über dem Niederdruckniveau P_ND liegenden Hochdruckniveau P_HD. Über die weitere Drossel 27 wird die Menge an Ladeluft in der weiteren Leitung 2.2 bestimmt, also ein Anteil an Frischluft im Ladefluid bestimmt. Wie oben erläutert, bestimmt andererseits die Drossel 34 den Anteil von Abgas in der Leitung 2.3, also den Anteil von Abgas in einem Ladefluid der Leitung 2.1. Letztendlich wird durch eine geeignete Einstellung der Drosseln 34 oder 27 ein Ladeluftanteil abgestimmt auf einen durch die Motordrehzahl vorgesehenen Betriebszustand des Brennkraftmotors 10, d. h. ein Luft-Kraftstoffverhältnis λ_g derart eingestellt, dass dieses möglichst hoch ist. Deshalb sollte ein möglichst hoher Anteil von Frischluft vorhanden sein, um eine möglichst effektive Verbrennung von Kraftstoff in dem Brennkraftmotor 10 bei einem möglichst geringen Rauchniveau zu gewährleisten. Außerdem kann eine Einstellung des Abgasturboladers 20 und die der Abgasrückführung 30 derart erfolgen, dass ein vergleichsweise hohes negatives Spülgefälle – nämlich eine Druckdifferenz P5–P7 zwischen Ladefluidseite LL und Abgasseite AG möglichst weit in den negativen Bereich gerät. Ziel einer solchen Einstellung ist, in einem den Drehzahlbereich des Brennkraftmotors 10 möglichst vollständig abdeckenden Teil vergleichsweise hohe Abgasrückführraten zu erzielen. Bei einer in 1 gezeigten Brennkraftmaschine 100 ist zudem die Einhaltung von NO_x-Grenzwerten durch vergleichsweise hohe Abgasrückführraten gewährleistet. Außerdem ist eine Frischluftversorgung zur Verbrennung eines über Leitung 2.1 und Ladefluidkrümmer 2 zugeführten Ladefluids bereits positiv beeinflusst durch die Ausführung des Abgasturboladers 20 mit einer Niederdruckstufe ND und einer Hochdruckstufe HD. Daraus resultiert ein bereits in der Basis angelegtes gutes Beschleunigungsverhalten der Brennkraftmaschine 100 bei Einsatz in einem hier nicht näher erläuterten Fahrzeug. Unter Verbrennung des eingespritzten Kraftstoffs mit dem Ladefluid im Brennkraftmotor 10 wird erzeugtes Abgas dem Abgaskrümmer 1 auf der Abgasseite AG und dort der weiteren Leitung 1.2 zugeführt.
Zum Abführen des Abgases über eine Hochdruckturbine 23 der Hochdruckstufe HD sowie über eine Niederdruckturbine 21 der Niederdruckstufe ND dient dann eine Abgasabführleitung 29.
In einer dem Konzept der Erfindung folgenden besonders vorteilhaften Weiterbildung der Brennkraftmaschine 100 zur weiteren Verbesserung des oben genannten hohen Luft-Kraftstoffanteils λ_g sowie zum Erreichen eines möglichst negativen Spülgefälles P5–P7 als auch zur Verbesserung des Ansprechverhaltens der Brennkraftmaschine 10 selbst bei Teillast weist der Abgasturbolader 20 vorliegend zusätzlich eine Kompressoranordnung 40 in einer von der Ladeluftleitung 28 zu der Abgasabführleitung 29 führenden Kompressorleitung 49 auf. Der Kompressor 41 ist zur Kompression von Ladeluft aus der Niederdruckstufe ND auf Ladefluidseite LL – d. h. ausgehend von einem Niederdruckniveau P_ND – und Zuführung der weiter komprimierten Ladeluft zur Hochdruckturbine 23 der Hochdruckstufe HD auf der Abgasseite AG ausgebildet. Dazu ist die Primärseite 41.1 des Kompressors 41 auf der Sekundärseite 22.1 des Niederdruckverdichters 22 angeschlossen und die Sekundärseite 41.2 des Kompressors 41 ist auf der Primarseite 23.1 der Hochdruckturbine 23 angeschlossen. Dazu ist die Kompressorleitung 49 an die Ladeluftleitung 28 und die Abgasleitung 29 angeschlossen. Dem Kompressor 41 wird, wie bereits genannt, Ladeluft auf einem Niederdruckniveau P_ND, das in einer durch den Niederdruckverdichter 22 bestimmten Weise über Atmosphärendruck liegt, zugeführt. Das Ventil 42 in der Kompressorleitung 49 auf der Primärseite 41.1 des Kompressors 41 dient dem Zu-/Abschalten des Luftstroms durch den Kompressor 41. Vorliegend wird ist das Ventil 42 dazu als ein sogenanntes Schwarz/Weiss-Ventil ausgebildet, das entweder offen oder geschlossen ist.
Der Kompressor 41 selbst ist vorliegend über einen separaten Antrieb 44, beispielsweise einem Elektroantrieb oder dergleichen, angetrieben.
Aufgrund der so beschriebenen weiterbildenden Ausführung der Brennkraftmaschine 100 wird der Kompressor 41 als zusätzlicher mechanischer Lader vorgesehen und greift nach der Niederdruckstufe ND bzw. aus der Niederdruckstufe ND Ladeluft auf einem Druckniveau P_ND ab, verdichtet diese weiter und bläst damit die Hochdruckturbine 23 an. Dadurch wird das oben genannte Spülgefälle P5–P7 noch weiter in den negativen Bereich gekippt mittels des zusätzlichen Druckaufbaus auf der Primärseite 23.1 der Hochdruckturbine 23 in Folge der Ladeluft noch weiter komprimierenden Wirkung des Kompressors 41. Die Hochdruckturbine 23 und damit der Hochdruckturbolader bzw. die Hochdruckstufe HD des Abgasturboladers 20 wird somit auf Drehzahl gehalten bzw. gebracht, so dass im stationären als auch im transienten Betriebszustand des Brennkraftmotors 10 ausreichend Ladedruck auf der Ladefluidseite LL zur Verfügung steht – damit also ausreichend Frischluft über die Ladeluftleitung 28 dem Mischer 3 zugeführt wird. Diese Maßnahme dient also der weiteren Verbesserung des Luft-Kraftstoffanteils Λ_g. Außerdem hat sich diese positive Wirkung der Kompressoranordnung 40 bei allen Motordrehzahlen des Brennkraftmotors 10 gezeigt, also im gesamten oben genannten Drehzahlbereich zwischen 900 und 2000 U/min. Insbesondere werden bei vergleichsweise kleinen Drehzahlen im Unterschied zu bisher bekannten Brennkraftmaschinen überlegen hohe Mitteldrücke erreicht, die wenigstens bis zu 25% über üblichen Mitteldrücken vergleichbaren Brennkraftmaschinen liegen. Im Ergebnis ist ein Betrieb des Brennkraftmotors 10 mit höchsten Abgasrückführraten über die Abgasrückführung 30 möglich unter Erhalt einer dennoch hohen Fahrdynamik, selbst bei kleineren Drehzahlen. Letzteres resultiert aus einem besseren Ansprechverhaltens des Brennkraftmotors 10 selbst bei einem Teillastbetrieb.
2 zeigt eine in Bezug auf 1 leicht variierte Ausführungsform einer Brennkraftmaschine 200, weswegen der Einfachheit und Übersichtlichkeit halber für identische oder ähnliche Teile oder Teile identischer oder ähnlicher Funktion gleiche Bezugszeichen verwendet sind. Im Folgenden wird lediglich auf die Unterschiede zur Brennkraftmaschine 100 Bezug genommen. Im Unterschied zur Brennkraftmaschine 100 – wo die Kompressorleitung 49 in einem dem Niederdruckverdichter 22 nachgeordneten Bereich der Ladeluftleitung 28 zwischen Niederdruckwärmetauscher 25 und Hochdruckverdichter 24 anschließt – schließt die Kompressorleitung 49 bei der Brennkraftmaschine 200 in einem Bereich der Ladefluidleitung 28 zwischen Niederdruckverdichter 22 und Niederdruckwärmetauscher 25 an. Im Unterschied zur Brennkraftmaschine 100 schließt die Kompressorleitung 49 also auf einer Primärseite des Niederdruckwärmetauschers 25 an, während bei der Brennkraftmaschine 100 die Kompressorleitung 49 auf einer Sekundärseite des Niederdruckwärmetauschers 25 anschließt. In beiden Fällen schließt die Kompressorleitung 49, d. h. die Primärseite 41.1 des Kompressors 41, auf einer Sekundärseite 22.1 des Niederdruckverdichters 22 an. Die so variierte Ausführungsform der Brennkraftmaschine 200 eignet sich vorteilhaft auch und insbesondere für Betriebszustände, in denen das Temperaturniveau der verdichteten Ladeluft in der Niederdruckstufe ND noch ausreichend gering ist, um vom Kompressor 41 weiter effektiv verdichtet zu werden. In einer vergleichsweise kompakten hier nicht gezeigten weiteren Variante hat es sich – vornehmlich aus Bauraumgründen – auch als vorteilhaft erwiesen, nur den Hochdruckwärmetauscher 26 vorzusehen und den Abgasturbolader 20 ohne den Niederdruckwärmetauscher 25 auszuführen. In dem Fall schließt – wie bei 1 – die Primärseite 41.1 des Kompressors im Leitungsabschnitt der Ladeluftleitung 20 zwischen Niederdruckverdichter 22 und Hochdruckverdichter 24 an.
Als weiteren Unterschied zur Brennkraftmaschine 100 sieht die Brennkraftmaschine 200 einen Kompressor 41 vor, bei welchem der Antrieb 44 über eine Kupplung 45 und ein Antriebsmittel 46, wie ein Riemen, Kette, Zahnrad oder dgl. Verbindung zu einer Kurbelwelle auf der Kraftabgabeseite KS des Brennkraftmotors mechanisch angetrieben angeschlossen ist.
Zusammenfassend betrifft die Erfindung eine Brennkraftmaschine 100, 200 aufweisend:
einen Brennkraftmotor 10 mit einer Abgasseite AG und einer Ladefluidseite LL;
ein Aufladesystem umfassend:

– einen Abgasturbolader 20 zur Aufladung des Brennkraftmotors 10, mit einer Verdichteranordnung auf der Ladefluidseite LL und einer Turbinenanordnung auf der Abgasseite AG,
– einen Kompressor 41, dessen Primärseite 41.1 auf der Ladefluidseite LL und dessen Sekundärseite 41.2 auf der Abgasseite AG angeschlossen ist. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass das Aufladesystem weiter umfasst:
– eine Abgasrückführung 30 mit einer Rückführleitung 39 für Abgas von der Abgasseite AG des Brennkraftmotors 10 zur Ladefluidseite LL des Brennkraftmotors 10; und der Abgasturbolader 20 zur zweistufigen Aufladung des Brennkraftmotors 10 eine Niederdruckstufe ND und eine Hochdruckstufe HD aufweist, wobei die Niederdruckstufe ND einen von einer Niederdruckturbine 21 der Turbinenanordnung angetriebenen Niederdruckverdichter 22 der Verdichteranordnung und die Hochdruckstufe HD einen von einer Hochdruckturbine 23 der Turbinenanordnung angetriebenen Hochdruckverdichter 24 der Verdichteranordnung aufweist und wobei der Kompressor 41 zur Kompression von Aufladefluid aus der Niederdruckstufe ND und Zuführung des komprimierten Aufladefluids zur Hochdruckstufe HD ausgebildet ist, wobei dessen Primärseite 41.1 auf der Sekundärseite 22.1 des Niederdruckverdichters 22 und dessen Sekundärseite 41.2 auf der Primarseite 23.1 der Hochdruckturbine 23 angeschlossen ist.

Bezugszeichenliste

1: Abgaskrümmer
1.2: Leitung (zum Abgasturbolader 20 führende Leitung)
1.3: Leitung (zur Abgasrückführung 30 führende Leitung)
2: Ladefluidkrümmer
2.1, 2.2, 2.3: Leitung
3: Mischer
10: Brennkraftmotor
20: Abgasturbolader
21: Niederdruckturbine
22: Niederdruckverdichter
22.1: Sekundärseite des Niederdruckverdichters 22
23: Hochdruckturbine
23.1: Primärseite der Hochdruckturbine 23
24: Hochdruckverdichter
25: Niederdruckwärmetauscher
26: Hochdruckwärmetauscher
27: weitere Drossel
28: Ladeluftleitung
29: Abgasabführleitung
30: Abgasrückführung
31: erste Stufe
32: zweite Stufe
33: erster Wärmetauscher/Hochtemperatur-Wärmetauscher
34: Drossel (primärseitig angeordnete Drossel)
35: zweiter Wärmetauscher/Niedertemperatur-Wärmetauscher
36: Ventil
38: Bypass-Leitung
39: Rückführleitung
40: Kompressoranordnung
41: Kompressor
41.1: Primärseite des Kompressors 41
41.2: Sekundärseite des Kompressors 41
42: Ventil
43: separater Antrieb
44: Antrieb über Kurbelwelle
45: Kupplung
46: Antriebsmittel
49: Kompressorleitung
100, 200: Brennkraftmaschine
AG: Abgasseite
HD: Hochdruckstufe
KGS: Kraftgegenseite
KS: Kraftabgabeseite
LL: Ladefluidseite
ND: Niederdruckstufe
P_ND: Niederdruckniveau
P_HD: Hochdruckniveau
U: Umgebung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19837978 A1 [0002]
GB 2121474 A [0003]
DE 10315148 A1 [0004]

Claims

Brennkraftmaschine (100, 200) aufweisend: einen Brennkraftmotor (10) mit einer Abgasseite (AG) und einer Ladefluidseite (LL) und ein Aufladesystem umfassend: – einen Abgasturbolader (20) zur Aufladung des Brennkraftmotors (10), mit einer Verdichteranordnung auf der Ladefluidseite (LL) und einer Turbinenanordnung auf der Abgasseite (AG), – einen Kompressor (41), dessen Primärseite (41.1) auf der Ladefluidseite (LL) und dessen Sekundärseite (41.2) auf der Abgasseite (AG) angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufladesystem weiter umfasst: – eine Abgasrückführung (30) mit einer Rückführleitung (39) für Abgas von der Abgasseite (AG) des Brennkraftmotors (10) zur Ladefluidseite (LL) des Brennkraftmotors (10); und – der Abgasturbolader (20) zur zweistufigen Aufladung des Brennkraftmotors (10) eine Niederdruckstufe (ND) und ein Hochdruckstufe (HD) aufweist, wobei die Niederdruckstufe (ND) einen von einer Niederdruckturbine (21) der Turbinenanordnung angetriebenen Niederdruckverdichter (22) der Verdichteranordnung und die Hochdruckstufe (HD) einen von einer Hochdruckturbine (23) der Turbinenanordnung angetriebenen Hochdruckverdichter (24) der Verdichteranordnung aufweist, und wobei – der Kompressor (41) zur Kompression von Aufladefluid aus der Niederdruckstufe (ND) und Zuführung des komprimierten Aufladefluids zur Hochdruckstufe (HD) ausgebildet ist, wobei dessen Primärseite (41.1) auf der Sekundärseite (22.1) des Niederdruckverdichters (22) und dessen Sekundärseite (41.2) auf der Primärseite (23.1) der Hochdruckturbine (23) angeschlossen ist.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasrückführung (30) in Form einer wenigstens einstufigen Niedertemperatur-Abgasrückführung gebildet ist und wenigstens einen Wärmetauscher (33) aufweist.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasrückführung (30) wenigstens eine, insbesondere einstellbare, Drossel (34) aufweist.
Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasrückführung (30) in Form einer zweistufigen Niedertemperaturabgasrückführung gebildet ist und in einer ersten Stufe (31) einen ersten (33) und in einer zweiten Stufe (32) einen zweiten Wärmetauscher (35) aufweist.
Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Stufe (32) der Abgasrückführung (30) die Rückführleitung (39) mit einem zweiten Wärmetauscher (35) und einer davon separaten Bypass-Leitung (38) aufweist, die an den zweiten Wärmetauscher (35) strömungsumgehend primärseitig und sekundärseitig des zweiten Wärmetauschers (35) angeschlossen ist.
Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Niederdruckstufe (ND) des Abgasturboladers (20) auf der Aufladefluidseite (LL) einen Niederdruckwärmetauscher (25) aufweist.
Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Primärseite (41.1) des Kompressors (41) zwischen einem Niederdruckwärmetauscher (25) und dem Hochdruckverdichter (24) angeschlossen ist.
Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Primärseite (41.1) des Kompressors (41) zwischen dem Niederdruckverdichter (22) und einem Niederdruckwärmetauscher (25) angeschlossen ist.
Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Niederdruckstufe (ND) des Abgasturboladers (20) auf der Aufladefluidseite (LL) frei von einem Wärmetauscher ist und die Primärseite (41.1) des Kompressors (41) zwischen dem Niederdruckverdichter (22) und dem Hochdruckverdichter (24) angeschlossen ist.
Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kompressor (41) von einer Kurbelwelle des Brennkraftmotors (10) antreibbar ist.
Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Antriebsmittel (46) für den Kompressor (41) eine Kupplung (45) und/oder ein Getriebe aufweist.
Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Kompressor (41) von einem vom Brennkraftmotor (10) separaten Antrieb (43) antreibbar ist.
Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Antriebsmittel (46) für den Kompressor (41) einen Riemen, Kette, Zahnrad oder dgl. Verbindung zu einer Kurbelwelle des Brennkraftmotors (10) und/oder zu einem separaten Antrieb (44) aufweist.
Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kompressorleitung (49) auf der Primärseite (41.1) des Kompressors (41) ein, insbesondere als Schwarz/Weiss-Ventil mit nur zwei Schaltzuständen ausgebildetes oder regelbares, Ventil (42) aufweist.
Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 14 dadurch gekennzeichnet, dass der Brennkraftmotor (10), insbesondere ein Reihenmotor oder V-Motor, in Form eines Mittelschnell-Läufers, insbesondere mit 350–900 U/min, oder Schnell-Läufers, insbesondere mit 500–2300 U/min, vorzugsweise 900–2000 U/min, gebildet ist.
Fahrzeug, insbesondere Nutzfahrzeug, wie ein Traktor, Baufahrzeug oder Transportfahrzeug, mit einer Brennkraftmaschine (100, 200) nach einem der Ansprüche 1 bis 15.