DE102012110922B4 - Internal combustion engine with cylinder deactivation - Google Patents
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Abstract
Brennkraftmaschine (10) mit zwei Zylindergruppen (11, 12), wobei eine erste Zylindergruppe (11) mit mittels eines Abgasturboladers (31) aufgeladener Luft und eine zweite Zylindergruppe (12) ohne aufgeladene Luft betreibbar ist, sowie eine Zylindergruppe (12) der beiden Zylindergruppen (11, 12) abschaltbar ist, wobei Mittel (34, 35) zum Steuern des Zuflusses von Luft zu Einlassventilen (13, 14; 17) der beiden Zylindergruppen (11, 12) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zylindergruppe (11) zusätzlich ohne aufgeladene Luft betreibbar ist, wobei der jeweilige Zylinder (1, 2, 3) der ersten Zylindergruppe (11) mit einem ersten Einlassventil (13) zum Ansaugen von mittels des Abgasturboladers (31) aufgeladener Luft und einem zweiten Einlassventil (14) zum Ansaugen von nicht aufgeladener Luft versehen ist, sowie der jeweilige Zylinder (1, 2, 3) der ersten Zylindergruppe (11) ein erstes Auslassventil (15) zum Abführen von Abgas zum Abgasturbolader (31) und ein zweites Auslassventil (16) zum Abführen von Abgas unter Umgehung des Abgasturboladers (31) aufweist. Internal combustion engine (10) with two cylinder groups (11, 12), wherein a first cylinder group (11) can be operated with air charged by means of an exhaust gas turbocharger (31) and a second cylinder group (12) without charged air, and a cylinder group (12) of the two Cylinder groups (11, 12) can be switched off, means (34, 35) for controlling the inflow of air to intake valves (13, 14; 17) of the two cylinder groups (11, 12) being provided, characterized in that the first cylinder group ( 11) can also be operated without supercharged air, the respective cylinder (1, 2, 3) of the first cylinder group (11) having a first inlet valve (13) for sucking in supercharged air by means of the exhaust gas turbocharger (31) and a second inlet valve (14 ) is provided for sucking in non-charged air, and the respective cylinder (1, 2, 3) of the first cylinder group (11) has a first outlet valve (15) for discharging exhaust gas to the exhaust gas turbocharger (31) and a second outlet valve (16) for discharging exhaust gas, bypassing the exhaust gas turbocharger (31).
Description
Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit zwei Zylindergruppen, wobei eine erste Zylindergruppe mit mittels eines Abgasturboladers aufgeladener Luft und eine zweite Zylindergruppe ohne aufgeladene Luft betreibbar ist, sowie eine der beiden Zylindergruppen abschaltbar ist, wobei Mittel zum Steuern des Zuflusses von Luft zu Einlassventilen der beiden Zylindergruppen vorgesehen sind.The invention relates to an internal combustion engine with two cylinder groups, in which a first cylinder group can be operated with air charged by means of an exhaust gas turbocharger and a second cylinder group can be operated without charged air, and one of the two cylinder groups can be switched off, with means for controlling the inflow of air to the intake valves of the two cylinder groups are provided.
Der ständig wachsende Druck zur Kraftstoffeinsparung im Fahrzeugbereich hat dazu geführt, dass großvolumige Saugmotoren fast gänzlich vom Markt verschwunden sind. Anstelle von großen Saugmotoren werden kleine Hubräume mit Turboaufladung eingesetzt oder bei den Saugmotoren wird eine Zylinderabschaltung umgesetzt. Der Vorteil der Turbomotoren liegt im geringen Kraftstoffverbrauch bei niedrigen Leistungen. Dies wird aber erkauft mit schlechterem Ansprechverhalten und höherem Verbrauch bei hohen Leistungen gegenüber den Saugmotoren. Bei Zylinderabschaltung ist die Kraftstoffeinsparung gering, weil bei Anforderung von höheren Leistungen immer der ganze Motor zum Einsatz kommt.The constantly growing pressure to save fuel in the vehicle sector has led to the fact that large-displacement naturally aspirated engines have almost completely disappeared from the market. Instead of large naturally aspirated engines, small displacements with turbocharging are used, or cylinder deactivation is implemented in naturally aspirated engines. The advantage of the turbo engines lies in the low fuel consumption at low power. However, this is paid for with poorer response behavior and higher consumption with high performance compared to naturally aspirated engines. With cylinder deactivation, fuel savings are low because the entire engine is always used when higher performance is required.
Aus der
In der
Die nachveröffentlichte
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass diese die Vorteile relativ geringvolumiger Turbomotoren und relativ großvolumiger Saugmotoren aufweist.The object of the present invention is to develop an internal combustion engine of the type mentioned at the outset in such a way that it has the advantages of relatively small-volume turbo engines and relatively large-volume naturally aspirated engines.
Gelöst wird die Aufgabe dadurch, dass die erste Zylindergruppe zusätzlich ohne aufgeladene Luft betreibbar ist, wobei der jeweilige Zylinder der ersten Zylindergruppe mit einem ersten Einlassventil zum Ansaugen von mittels des Abgasturboladers aufgeladener Luft und einem zweiten Einlassventil zum Ansaugen von nicht aufgeladener Luft versehen ist, sowie der jeweilige Zylinder der ersten Zylindergruppe ein erstes Auslassventil zum Abführen von Abgas zum Abgasturbolader und ein zweites Auslassventil zum Abführen von Abgas unter Umgehung des Abgasturboladers aufweist.The object is achieved in that the first cylinder group can also be operated without supercharged air, with the respective cylinder of the first cylinder group being provided with a first inlet valve for sucking in air that has been supercharged by means of the exhaust gas turbocharger and a second inlet valve for sucking in non-supercharged air, as well as the respective cylinder of the first cylinder group has a first exhaust valve for discharging exhaust gas to the exhaust gas turbocharger and a second exhaust valve for discharging exhaust gas bypassing the exhaust gas turbocharger.
Demzufolge wird die erste Zylindergruppe teilweise mit aufgeladener Luft betrieben. Die zweite Zylindergruppe wird mit aus der Umgebung angesaugter Luft, das heißt ohne aufgeladene Luft betrieben. Bei der ersten Zylindergruppe ist bei jedem Zylinder ein Einlassventil für die Ansaugung aufgeladener Luft vorgesehen. Beim zweiten Einlassventil des Zylinders der ersten Zylindergruppe wird Umgebungsluft, das heißt keine aufgeladene Luft angesaugt. Die zweite Zylindergruppe wird je nach Betriebspunkt der Brennkraftmaschine abgeschaltet.Accordingly, the first cylinder group is partially operated with supercharged air. The second cylinder group is operated with air drawn in from the environment, ie without supercharged air. In the first group of cylinders, an intake valve for intake of supercharged air is provided for each cylinder. At the second intake valve of the cylinder of the first cylinder group, ambient air, ie no supercharged air, is sucked in. The second cylinder group is switched off depending on the operating point of the internal combustion engine.
Vorzugsweise sind bei der ersten Zylindergruppe zwei Ansaugkrümmer vorgesehen. Der erste Ansaugkrümmer dient dem Durchleiten von aufgeladener Luft zu den ersten Einlassventilen der ersten Zylindergruppe und der zweite Ansaugkrümmer dem Durchleiten von nicht aufgeladener Luft zu den zweiten Einlassventilen der ersten Zylindergruppe. Insbesondere weist die erste Zylindergruppe stromaufwärts des jeweiligen Ansaugkrümmers ein ansteuerbares Stellglied zum Öffnen und Schließen einer Luftzuführung zum betreffenden Ansaugkrümmer auf. Das jeweilige Stellglied wird je nach Betriebspunkt der Brennkraftmaschine in dessen geöffnete bzw. geschlossene Stellung überführt.Preferably, two intake manifolds are provided in the first cylinder group. The first intake manifold is for passing boosted air to the first intake valves of the first cylinder group and the second intake manifold is for passing non-boosted air to the second intake valves of the first cylinder group. In particular, the first cylinder group has a controllable actuator for opening and closing an air supply to the relevant intake manifold upstream of the respective intake manifold. Depending on the operating point of the internal combustion engine, the respective actuator is transferred to its open or closed position.
Vorzugsweise bildet ein dritter Ansaugkrümmer zum Durchleiten von nicht aufgeladener Luft zu den Einlassventilen der zweiten Zylindergruppe eine Baueinheit mit dem zweiten Ansaugkrümmer der ersten Zylindergruppe. Diese Einheit weist insbesondere eine gemeinsame Luftzuführung auf.Preferably, a third intake manifold for conducting non-boosted air to the intake valves of the second cylinder group is integral with the second intake manifold of the first cylinder group. In particular, this unit has a common air supply.
Demzufolge wird die durch den Abgasturbolader aufgeladene Luft der ersten Zylindergruppe über jeweils ein Einlassventil zugeführt. Das andere Einlassventil ist mit der Ansauganlage verbunden, über die ebenfalls der zweiten, abschaltbaren Zylindergruppe Verbrennungsluft zugeführt wird.As a result, the air charged by the exhaust gas turbocharger is supplied to the first cylinder group via an intake valve in each case. The other inlet valve is connected to the intake system, through which combustion air is also fed to the second cylinder group that can be switched off.
Vorzugsweise weist der jeweilige Zylinder der zweiten Zylindergruppe zwei Einlassventile auf.The respective cylinder of the second cylinder group preferably has two intake valves.
Die zweite Zylindergruppe kann auf unterschiedliche Art und Weise abschaltbar sein. Das Abschalten erfolgt beispielsweise durch Schließen der Luftzuführung zu dem Ansaugkrümmer der zweiten Zylindergruppe oder durch Ansteuerung der Einlassventile der zweiten Zylindergruppe dahingehend, dass deren Ventilhub null ist.The second cylinder group can be switched off in different ways. Switching off takes place, for example, by closing the air supply to the intake manifold of the second cylinder group or by controlling the intake valves of the second cylinder group such that their valve lift is zero.
Unter dem Aspekt der Ausbildung der Brennkraftmaschine im Bereich deren Abgassystem wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die erste Zylindergruppe zwei Abgaskrümmer aufweist, wobei der erste Abgaskrümmer dem Durchleiten von Abgas vom ersten Auslassventil zum Abgasturbolader und von dort aus dem Abgassystem und der zweite Abgaskrümmer dem Durchleiten von Abgas vom zweiten Auslassventil, unter Umgehung des Abgasturboladers, aus dem Abgassystem dient.From the point of view of the design of the internal combustion engine in the area of its exhaust system, it is considered advantageous if the first cylinder group has two exhaust manifolds, the first exhaust manifold being responsible for the passage of exhaust gas from the first outlet valve to the exhaust gas turbocharger and from there to the exhaust system and the second exhaust manifold being responsible for the passage of exhaust gas from the second exhaust valve, bypassing the exhaust gas turbocharger, from the exhaust system.
Der erste Abgaskrümmer ist somit jeweils mit einem Auslassventil des jeweiligen Zylinders verbunden und leitet die Abgase zum Abgasturbolader weiter. Der zweite Abgaskrümmer ist ebenfalls mit einem Auslassventil verbunden und leitet die Abgase ins Freie bzw. zu einem Katalysator, unter Umgehung des Abgasturboladers, weiter.The first exhaust manifold is thus in each case connected to an outlet valve of the respective cylinder and forwards the exhaust gases to the exhaust gas turbocharger. The second exhaust manifold is also connected to an outlet valve and directs the exhaust gases to the outside or to a catalytic converter, bypassing the exhaust gas turbocharger.
Es wird als besonders vorteilhaft angesehen, wenn im Abgassystem vor der Turbine, insbesondere im Gasfluss zwischen dem ersten Abgaskrümmer und der Turbine des Abgasturboladers, ein Katalysator angeordnet ist, wobei dieser Katalysator insbesondere ein relativ klein dimensionierter Katalysator ist. Dieser Katalysator ist insbesondere ein Vorkatalysator. Stromabwärts dieses Vorkatalysators ist dann mindestens ein weiterer Hauptkatalysator angeordnet.It is considered particularly advantageous if a catalytic converter is arranged in the exhaust system before the turbine, in particular in the gas flow between the first exhaust manifold and the turbine of the exhaust gas turbocharger, this catalytic converter being in particular a relatively small-sized catalytic converter. This catalyst is in particular a pre-catalyst. At least one further main catalytic converter is then arranged downstream of this primary catalytic converter.
Insbesondere ist bei der Brennkraftmaschine nur ein einziger Abgasturbolader vorgesehen.In particular, only a single exhaust gas turbocharger is provided in the internal combustion engine.
Das Abgassystem der Brennkraftmaschine ist insbesondere derart gestaltet, dass die Abgasströme, die durch die beiden Abgaskrümmer der ersten Zylindergruppe und den Abgaskrümmer der zweiten Zylindergruppe geleitet werden, sich in einer gemeinsamen Abgasleitung vereinigen, von der zwei Abgasleitungen abgehen, denen jeweils ein Hauptkatalysator zugeordnet ist.The exhaust gas system of the internal combustion engine is designed in particular in such a way that the exhaust gas streams, which are routed through the two exhaust manifolds of the first cylinder group and the exhaust manifold of the second cylinder group, combine in a common exhaust line from which two exhaust lines branch off, each of which is assigned a main catalytic converter.
Auch der jeweilige Zylinder der zweiten Zylindergruppe weist vorzugsweise zwei Auslassventile auf. Demnach wird es als besonders vorteilhaft angesehen, wenn der jeweilige Zylinder der Brennkraftmaschine zwei Einlassventile und zwei Auslassventile aufweist.The respective cylinder of the second cylinder group preferably also has two outlet valves. Accordingly, it is considered particularly advantageous if the respective cylinder of the internal combustion engine has two inlet valves and two outlet valves.
Die Brennkraftmaschine ist beispielsweise als Sechs-Zylinder-Boxermotor ausgebildet, mit jeweils drei Zylindern pro Zylindergruppe.The internal combustion engine is designed, for example, as a six-cylinder boxer engine, with three cylinders per cylinder group.
Im Sinne der Erfindungsbeschreibung ist der Begriff der Zylindergruppe umfassend zu verstehen und umfasst somit auch die Ausbildung der Brennkraftmaschine mit Zylindergruppen, die als Zylinderreihen ausgebildet sind, somit eine Brennkraftmaschine, die zwei Zylinderreihen aufweist.Within the meaning of the description of the invention, the term cylinder group is to be understood comprehensively and thus also includes the design of the internal combustion engine with cylinder groups that are designed as rows of cylinders, thus an internal combustion engine that has two rows of cylinders.
Die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine besitzt unter Berücksichtigung deren beschriebenen Weiterbildungen diverse Vorteile:
- Es ist eines kleineres Downsizing als bei herkömmlichem Downsizing möglich. Hierbei kann die Auslegung des Abgasturboladers wesentlich schärfer erfolgen als bislang. Der Abgasturbolader muss nicht über den ganzen Drehzahlbereich seine Funktion erreichen, da im oberen Lastbereich der Saugmotor aktiv wird. Dadurch wird das Ansprechverhalten deutlich verbessert und der Bereich, in dem der Abgasturbolader verbrauchsoptimal betrieben wird, verbessert. Es ist überdies nur ein Abgasturbolader erforderlich, womit auch die Größe eines Verwendung findenden Ladeluftkühlers deutlich reduziert werden kann. Dies ist unter dem Aspekt von Package/Gewicht/Kosten von Vorteil. Mit einer Sport-Taste kann dem Fahrerwunsch entsprochen werden, wenn dieser nur einen Saugmotor fahren will. Akustisch ist der Saugmotor immer noch vorhanden und es gibt deutlich mehr Möglichkeiten, wie bei einem reinen Turbo-Motor. Vorteile des Turbomotors mit dem kleinen Hubraum werden mit dem Vorteil eines Saugmotors mit großem Hubraum kombiniert. Die Brennkraftmaschine weist ein geringeres Gewicht auf als eine Brennkraftmaschine, die eine doppelte Turboaufladung besitzt. Durch den kleinen Katalysator und den kleinen Abgasturbolader wird weniger Energie benötigt, bis der Katalysator betriebsbereit ist. Die abschaltbare zweite Zylindergruppe, die ohne eine Aufladegruppe betrieben wird, kann auch ohne komplexe Ventilsteuerungstechnik auskommen. Dies ist von Vorteil unter dem Aspekt der Kosten und des Gewichts.
- Smaller downsizing than conventional downsizing is possible. Here, the design of the exhaust gas turbocharger can be made much more precise than before. The exhaust gas turbocharger does not have to achieve its function over the entire speed range, since the naturally aspirated engine becomes active in the upper load range. This significantly improves the response behavior and improves the range in which the exhaust gas turbocharger is operated with optimum consumption. In addition, only one exhaust gas turbocharger is required, which means that the size of an intercooler that is used can also be significantly reduced. This is advantageous from a package/weight/cost perspective. The driver's request can be met with a sport button if he only wants to drive a naturally aspirated engine. Acoustically, the naturally aspirated engine is still there and there are significantly more options than with a pure turbo engine. Advantages of the turbo engine with the small displacement are combined with the advantage of a naturally aspirated engine with a large displacement. The internal combustion engine has a lower weight than an internal combustion engine that has a double turbocharger. Due to the small catalytic converter and the small exhaust gas turbocharger, less energy is required until the catalytic converter is ready for operation. The switchable second cylinder group, which is operated without a supercharging group, can also do without complex valve control technology. This is advantageous from the point of view of cost and weight.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der beigefügten Zeichnung und der Beschreibung des in der Zeichnung wiedergegebenen, bevorzugten Ausführungsbeispiels, ohne hierauf beschränkt zu sein.Further features of the invention result from the subclaims, the attached drawing and the description of the preferred exemplary embodiment shown in the drawing, without being restricted thereto.
Es zeigt:
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1 die Brennkraftmaschine in einer Prinzipdarstellung, bei oben veranschaulichtem Ansaugtrakt und unten veranschaulichtem Abgastrakt, verdeutlicht für den Betriebszustand der Zuführung von Ansaugluft mittels des Abgasturboladers ausschließlich zu den ersten Einlassventilen der ersten Zylindergruppe und Abführung der Abgase von den Zylindern der ersten Zylindergruppe ausschließlich zum Abgasturbolader und von dort aus dem Abgassystem heraus zur umgebenden Luft, -
2 die Darstellung gemäß1 für den Zustand der zusätzlichen Zuführung von Ansaugluft über die zweiten Einlassventile der ersten Zylindergruppe und Abführen des Abgases ausschließlich über den Abgasturbolader zur Umgebungsluft, -
3 eine Darstellung gemäß der1 und 2 , für den gegenüberdem Betriebszustand nach 2 dahingehend veränderten Betriebszustand, dass zusätzlich Saugluft den Einlassventilen der zweiten Zylindergruppe zugeführt wird, und Abgas der ersten Zylindergruppe über den Abgasturbolader und an diesem vorbei der Umgebungsluft zugeführt wird, sowie Abgas der zweiten Zylindergruppe, bei Umgehung des Abgasturboladers, der Umgebungsluft zugeführt wird.
-
1 the internal combustion engine in a schematic diagram, with the intake tract illustrated above and illustrated below Exhaust tract, illustrated for the operating state of the supply of intake air by means of the exhaust gas turbocharger exclusively to the first intake valves of the first cylinder group and discharge of the exhaust gases from the cylinders of the first cylinder group exclusively to the exhaust gas turbocharger and from there out of the exhaust system to the surrounding air, -
2 the representation according to1 for the state of the additional supply of intake air via the second intake valves of the first cylinder group and discharge of the exhaust gas exclusively via the exhaust gas turbocharger to the ambient air, -
3 a representation according to the1 and2 , for the compared to the operating state after2 Modified operating state in such a way that intake air is additionally supplied to the intake valves of the second cylinder group, and exhaust gas from the first cylinder group is supplied via the exhaust gas turbocharger and bypasses it to the ambient air, and exhaust gas from the second cylinder group, bypassing the exhaust gas turbocharger, is supplied to the ambient air.
Die
Die Zylinder 4, 5 und 6 der zweiten Zylindergruppe 12 weisen jeweils zwei Einlassventile 17 und zwei Auslassventile 18 auf.The
Die erste Zylindergruppe 11 weist einen ersten Ansaugkrümmer 19 und einen zweiten Ansaugkrümmer 20 sowie einen ersten Abgaskrümmer 21 und einen zweiten Abgaskrümmer 22 auf. Die zweite Zylindergruppe 12 weist einen Ansaugkrümmer 23 und einen Abgaskrümmer 24 auf. Der zweite Ansaugkrümmer 20 der ersten Zylindergruppe 11 und der Ansaugkrümmer 23 der zweiten Zylindergruppe 12 bilden eine Baueinheit mit einer gemeinsamen Luftzuführleitung, nachfolgend erste Saugleitung 28 genannt.The first cylinder group 11 has a
Der erste Ansaugkrümmer 19 dient dem Durchleiten von aufgeladener Luft zu den ersten Einlassventilen 13 der ersten Zylindergruppe 11 und der zweite Ansaugkrümmer 20 dem Durchleiten von nicht aufgeladener Luft zu den zweiten Einlassventilen 14 der ersten Zylindergruppe 11. Der Ansaugkrümmer 23 dient dem Durchleiten von nicht aufgeladener Luft zu den Einlassventilen 17 der zweiten Zylindergruppe.The
Betreffend das Abgassystem der Brennkraftmaschine 10 dient der erste Abgaskrümmer 21 dem Durchleiten von Abgas von den ersten Auslassventilen 15 der ersten Zylindergruppe 11 und der zweite Abgaskrümmer 22 dem Durchleiten von Abgas von den zweiten Auslassventilen 16 der ersten Zylindergruppe 11. Der Abgaskrümmer 24 dient dem Durchleiten von Abgas von den Auslassventilen 18 der zweiten Zylindergruppe 12.Regarding the exhaust system of the
Dem Verbrennungsprozess zuzuführende Luft wird im Ansaugtrakt zunächst durch einen Luftfilter 25 gefördert, in einen Ansaugstutzen 26, dem ein Heißfilmluftmassenmesser 27 zugeordnet ist. In Strömungsrichtung hinter diesem verzweigt sich der Ansaugtrakt in die erste Saugleitung 28 und eine zweite Saugleitung 29. Die Saugleitung 29 führt zu einem Verdichter 30 eines Abgasturboladers 31. Verdichtete Luft gelangt vom Verdichter 30 über eine Leitung 32, der ein Ladeluftkühler 33 zugeordnet ist, in den ersten Ansaugkrümmer 19 der ersten Zylindergruppe 11. Im Übergang von der Leitung 32 zum ersten Ansaugkrümmer 19 ist ein Stellglied 34 angeordnet, zum Öffnen und Schließen der Luftzufuhr zum ersten Ansaugkrümmer 19.Air to be supplied to the combustion process is first conveyed through an
Der anderen Saugleitung 28 ist gleichfalls ein Stellglied 35 zum Öffnen und Schließen des Luftdurchgangs durch die Saugleitung 28 zugeordnet. Stromabwärts des Stellglieds 35 schließt sich an die Saugleitung 28 die aus den beiden Abgaskrümmern 20 und 23 gebildete Baueinheit an. Über die geöffnete Saugleitung 28 wird somit einerseits dem zweiten Ansaugkrümmer der ersten Zylindergruppe 11, andererseits dem Ansaugkrümmer 23 der zweiten Zylindergruppe 12 Saugluft bei geöffnetem Stellglied 35 zugeführt.The
Der erste Abgaskrümmer 21 der ersten Zylindergruppe 11 ist mit der Turbine 36 des Abgasturboladers 31 verbunden. Von dieser Turbine 36 gelangt Abgas durch einen ersten Katalysator 37 und eine sich an diesen anschließende Abgasleitung 38 in eine sich verzweigende Leitung 39, wobei jeder Zweigleitung ein Katalysator 40 bzw. 41 zugeordnet ist. Aus diesen beiden Katalysatoren 40, 41 tritt Abgas in einen Vorschalldämpfer 42 aus. Von diesem gehen vier Auspuffleitungen 43, 44, 45 und 46 ab, denen jeweils eine Abgasklappe 47 zugeordnet ist. Abgas, das durch das Auspuffrohr 46 geleitet wird, passiert hierbei einen Hauptschalldämpfer 48.The
Abgas, das durch den zweiten Abgaskrümmer 22 der ersten Zylindergruppe 11 austritt, gelangt über eine Leitung 49 stromabwärts des Katalysators 37 in die Abgasleitung 38 und von dort über die Leitung 39 zu den beiden Katalysatoren 40 und 41, und von diesen, wie zuvor beschrieben, zu den Auspuffrohren 43 bis 46 und es tritt Abgas durch diese in die Umgebungsluft aus.Exhaust gas exiting through the
Abgas, das durch den Abgaskrümmer 24 der zweiten Zylindergruppe 12 ausströmt, gelangt in eine Leitung 50 und von dieser in die Leitung 39 und von dort über die beiden Katalysatoren 40 und 41 zu den Auspuffrohren 43 bis 46 und von diesen zur Umgebungsluft.Exhaust gas flowing out through the
Der Leitung 38 ist nach dem Zugang von Abgas über die Leitung 49 eine Lambda-Sonde 51 zugeordnet und es ist der Leitung 50 eine Lambda-Sonde 52 zugeordnet.A
Der Katalysator 37 im Gasfluss zwischen dem ersten Abgaskrümmer 21 und der Turbine 36 ist relativ klein dimensioniert und besitzt die Funktion eines Starter-Katalysators bzw. Vorkatalysators. Die beiden anderen Katalysatoren 40 und 41 stellen Hauptkatalysatoren der Brennkraftmaschine 10 dar.The
Die drei grundsätzlichen Betriebszustände der Brennkraftmaschine 10 sind in den
Im reinen Turbobetrieb betreffend die erste Zylindergruppe 11 gemäß
Im Turbo-Sauger-Betrieb der ersten Zylindergruppe 11 gemäß
Im Turbobetrieb der ersten Zylindergruppe und dem Saugerbetrieb sowohl der ersten Zylindergruppe 11 als auch der zweiten Zylindergruppe 12, wie es in
Nur bei dem Betriebszustand gemäß
Nachfolgend werden einige vorteilhafte Betriebszustände der Brennkraftmaschine 10 detailliert erörtert:
a. Start des Motorsa. starting the engine
Die Brennkraftmaschine 10 startet auf allen Zylindern wie ein Ansaugmotor. Nach dem Hochdrehen wird sofort die zweite Zylindergruppe 12 abgeschaltet und die Brennkraftmaschine 10 gemäß Zustand nach
b. Normales Anfahrenb. Normal approach
Hierbei bleibt die zweite Zylindergruppe 12 weiterhin abgeschaltet. Bezüglich der ersten Zylindergruppe 11 erfolgt nur die Zuführung von Verbrennungsluft mittels des Verdichters 30 durch den ersten Ansaugkrümmer 19. Durch die sehr kleine Auslegung des Verdichters 30 und der Turbine 36 des Abgasturboladers 31 ist ein deutlicher Vorteil im Ansprechverhalten der Brennkraftmaschine gegenüber einem normalen Turbodownsizing-Motor zu verzeichnen.Here, the
c. Schnelles Anfahrenc. Fast start
Die zweite Zylindergruppe 12 bleibt weiterhin abgeschaltet. Bezüglich der Zylindergruppe 11 wird nun auch über den zweiten Ansaugkrümmer 20 Luft zugeführt, entsprechend dem Zustand nach
d. Schnellstmögliches Anfahreni.e. Fastest possible start
Es werden sowohl, betreffend die erste Zylindergruppe 11 als auch betreffend die zweite Zylindergruppe 12, alle Einlassventile 13, 14, 17 zugeschaltet, entsprechend dem Zustand nach
e. Teillastbereich/Volllastbereiche. partial load range/full load range
Im Teillastbereich wird hauptsächlich die erste Zylindergruppe 11 nur über den Abgasturbolader 31 die Leistung zur Verfügung stellen. Bei Beschleunigung können die Zustände, wie vorstehend erörtert, durchfahren werden. Ab einem Überschreiten von einer maximalen Leistungsschwelle wird der Motor als Sauger betrieben mit angekoppeltem Abgasturbolader 31. Demzufolge sind im Volllastbereich alle Einlassventile 13, 14, 17 zugeschaltet.In the part-load range, the first cylinder group 11 will primarily provide the power only via the
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Zylindercylinder
- 22
- Zylindercylinder
- 33
- Zylindercylinder
- 44
- Zylindercylinder
- 55
- Zylindercylinder
- 66
- Zylindercylinder
- 1010
- Brennkraftmaschineinternal combustion engine
- 1111
- Erste ZylindergruppeFirst cylinder group
- 1212
- Zweite ZylindergruppeSecond cylinder group
- 1313
- Erstes EinlassventilFirst inlet valve
- 1414
- Zweites EinlassventilSecond inlet valve
- 1515
- Erstes AuslassventilFirst exhaust valve
- 1616
- Zweites AuslassventilSecond exhaust valve
- 1717
- Einlassventilintake valve
- 1818
- Auslassventiloutlet valve
- 1919
- Erster AnsaugkrümmerFirst intake manifold
- 2020
- Zweiter AnsaugkrümmerSecond intake manifold
- 2121
- Erster AbgaskrümmerFirst exhaust manifold
- 2222
- Zweiter AbgaskrümmerSecond exhaust manifold
- 2323
- Ansaugkrümmerintake manifold
- 2424
- Abgaskrümmerexhaust manifold
- 2525
- Luftfilterair filter
- 2626
- Ansaugstutzenintake manifold
- 2727
- HeißfilmluftmassenmesserHot film air mass meter
- 2828
- Erste SaugleitungFirst suction line
- 2929
- Zweite SaugleitungSecond suction line
- 3030
- Verdichtercompressor
- 3131
- Abgasturboladerexhaust gas turbocharger
- 3232
- LeitungManagement
- 3333
- Ladeluftkühlerintercooler
- 3434
- Stellgliedactuator
- 3535
- Stellgliedactuator
- 3636
- Turbineturbine
- 3737
- Katalysatorcatalyst
- 3838
- Abgasleistungexhaust performance
- 3939
- LeitungManagement
- 4040
- Katalysatorcatalyst
- 4141
- Katalysatorcatalyst
- 4242
- Vorschalldämpferfront silencer
- 4343
- Auspuffrohrexhaust pipe
- 4444
- Auspuffrohrexhaust pipe
- 4545
- Auspuffrohrexhaust pipe
- 4646
- Auspuffrohrexhaust pipe
- 4747
- Abgasklappeexhaust flap
- 4848
- Hauptschalldämpfermain silencer
- 4949
- LeitungManagement
- 5050
- LeitungManagement
- 5151
- Lambda-SondeLambda probe
- 5252
- Lambda-SondeLambda probe
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-
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- 2012-11-14 DE DE102012110922.2A patent/DE102012110922B4/en active Active
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