DE102014201685A1 - Exhaust-engine-loaded internal combustion engine with deactivatable cylinder and method for operating such an internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine aufgeladene Brennkraftmaschine (13) mit mindestens zwei Zylindern (1, 2, 3, 4), bei der – jeder Zylinder (1, 2, 3, 4) mindestens eine Auslassöffnung aufweist, an die sich eine Abgasleitung (7a, 7b) zum Abführen der Abgase via Abgasabführsystem (8) anschließt, – jeder Zylinder (1, 2, 3, 4) mindestens eine Einlassöffnung aufweist, an die sich eine Ansaugleitung (5a, 5b) zum Zuführen von Ladeluft via Ansaugsystem (6) anschließt, – mindestens zwei Zylinder (1, 2, 3, 4) in der Art konfiguriert sind, dass diese mindestens zwei Gruppen mit jeweils mindestens einem Zylinder (1, 2, 3, 4) bilden, wobei der mindestens eine Zylinder (1, 4) einer ersten Gruppe ein auch bei Teilabschaltung der Brennkraftmaschine (13) in Betrieb befindlicher Zylinder (1, 4) ist und der mindestens eine Zylinder (2, 3) einer zweiten Gruppe als lastabhängig schaltbarer Zylinder (2, 3) ausgebildet ist, – die Abgasleitungen (7a, 7b) der Zylinder (1, 2, 3, 4) jeder Zylindergruppe unter Ausbildung eines Abgaskrümmers jeweils zu einer Gesamtabgasleitung (7A, 7B) zusammenführen, und – mindestens ein Abgasturbolader (12) vorgesehen ist, der eine im Abgasabführsystem (8) angeordnete Turbine (12a) und einen im Ansaugsystem (6) angeordneten Verdichter (12b) umfasst, wobei – mindestens zwei Abgasturbolader (12, 14) vorgesehen sind, wobei die Turbine (12a) eines ersten Abgasturboladers (12) in der ersten Gesamtabgasleitung (7A) der ersten Zylindergruppe und die Turbine (14a) eines zweiten Abgasturboladers (14) in der zweiten Gesamtabgasleitung (7B) der zweiten Zylindergruppe angeordnet ist und die zwei dazugehörigen Verdichter (12b, 14b) der mindestens zwei Abgasturbolader (12, 14) parallel im Ansaugsystem (6) angeordnet sind.The invention relates to a supercharged internal combustion engine (13) having at least two cylinders (1, 2, 3, 4), in which - each cylinder (1, 2, 3, 4) has at least one outlet opening, to which an exhaust pipe (7a, 7b) for discharging the exhaust gases via Abgasabführsystem (8) connects, - each cylinder (1, 2, 3, 4) has at least one inlet opening, to which a suction line (5a, 5b) for supplying charge air via the intake system (6) In that at least two cylinders (1, 2, 3, 4) are configured in such a way that they form at least two groups each having at least one cylinder (1, 2, 3, 4), wherein the at least one cylinder (1, 4 ) of a first group is a cylinder (1, 4) also in partial shutdown of the internal combustion engine (13) in operation and the at least one cylinder (2, 3) of a second group as a load-dependent switchable cylinder (2, 3) is formed, - Exhaust pipes (7a, 7b) of the cylinders (1, 2, 3, 4) of each cylinder group with the formation of an exhaust manifold, in each case merging into an overall exhaust gas line (7A, 7B), and - at least one exhaust gas turbocharger (12) is provided which has a turbine (12a) arranged in the exhaust gas removal system (8) and a compressor (12b) arranged in the intake system (6). wherein at least two exhaust gas turbochargers (12, 14) are provided, wherein the turbine (12a) of a first exhaust gas turbocharger (12) in the first exhaust line (7A) of the first cylinder group and the turbine (14a) of a second exhaust gas turbocharger (14) in the second overall exhaust gas line (7B) of the second cylinder group is arranged and the two associated compressors (12b, 14b) of the at least two exhaust gas turbochargers (12, 14) are arranged in parallel in the intake system (6).
Description
Die Erfindung betrifft eine aufgeladene Brennkraftmaschine mit mindestens zwei Zylindern, bei der
- – jeder Zylinder mindestens eine Auslassöffnung aufweist, an die sich eine Abgasleitung zum Abführen der Abgase via Abgasabführsystem anschließt,
- – jeder Zylinder mindestens eine Einlassöffnung aufweist, an die sich eine Ansaugleitung zum Zuführen von Ladeluft via Ansaugsystem anschließt,
- – mindestens zwei Zylinder in der Art konfiguriert sind, dass diese mindestens zwei Gruppen mit jeweils mindestens einem Zylinder bilden, wobei der mindestens eine Zylinder einer ersten Gruppe ein auch bei Teilabschaltung der Brennkraftmaschine in Betrieb befindlicher Zylinder ist und der mindestens eine Zylinder einer zweiten Gruppe als lastabhängig schaltbarer Zylinder ausgebildet ist,
- – die Abgasleitungen der Zylinder jeder Zylindergruppe unter Ausbildung eines Abgaskrümmers jeweils zu einer Gesamtabgasleitung zusammenführen, und
- – mindestens ein Abgasturbolader vorgesehen ist, der eine im Abgasabführsystem angeordnete Turbine und einen im Ansaugsystem angeordneten Verdichter umfasst.
- Each cylinder has at least one outlet opening adjoined by an exhaust pipe for discharging the exhaust gases via the exhaust gas removal system,
- Each cylinder has at least one inlet opening adjoined by an intake line for supplying charge air via the intake system,
- - At least two cylinders are configured in such a way that they form at least two groups each having at least one cylinder, wherein the at least one cylinder of a first group is also in partial deactivation of the internal combustion engine in operation cylinder and the at least one cylinder of a second group as Load-dependent switchable cylinder is formed,
- - Combine the exhaust gas lines of the cylinder of each cylinder group to form an exhaust manifold to form an overall exhaust line, and
- - At least one exhaust gas turbocharger is provided which comprises a turbine arranged in the Abgasabführsystem and a compressor arranged in the intake system.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Brennkraftmaschine.Furthermore, the invention relates to a method for operating such an internal combustion engine.
Eine Brennkraftmaschine der genannten Art wird als Kraftfahrzeugantrieb eingesetzt. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung umfasst der Begriff Brennkraftmaschine Dieselmotoren und Ottomotoren, aber auch Hybrid-Brennkraftmaschinen, die ein Hybrid-Brennverfahren nutzen, und Hybrid-Antriebe, die neben der Brennkraftmaschine eine mit der Brennkraftmaschine antriebsverbindbare Elektromaschine umfassen, welche Leistung von der Brennkraftmaschine aufnimmt oder als zuschaltbarer Hilfsantrieb zusätzlich Leistung abgibt.An internal combustion engine of the type mentioned is used as a motor vehicle drive. In the context of the present invention, the term internal combustion engine includes diesel engines and gasoline engines, but also hybrid internal combustion engines, which use a hybrid combustion process, and hybrid drives, which in addition to the internal combustion engine comprise an electric motor which can be electrically connected to the internal combustion engine, which receives power from the internal combustion engine or as switchable auxiliary drive additionally delivers power.
Bei der Entwicklung von Brennkraftmaschinen ist es ein grundsätzliches Ziel, den Kraftstoffverbrauch zu minimieren, wobei ein verbesserter Gesamtwirkungsgrad im Vordergrund der Bemühungen steht.In the development of internal combustion engines, it is a fundamental goal to minimize fuel consumption, with an improved overall efficiency in the foreground of the efforts.
Problematisch sind der Kraftstoffverbrauch und damit der Wirkungsgrad insbesondere bei Ottomotoren, d. h. bei fremdgezündeten Brennkraftmaschinen. Der Grund hierfür liegt im prinzipiellen Arbeitsverfahren des Ottomotors. Die Laststeuerung erfolgt in der Regel mittels einer im Ansaugsystem vorgesehenen Drosselklappe. Durch Verstellen der Drosselklappe kann der Druck der angesaugten Luft hinter der Drosselklappe mehr oder weniger stark reduziert werden. Je weiter die Drosselklappe geschlossen ist, d. h. je mehr diese das Ansaugsystem versperrt, desto höher ist der Druckverlust der angesaugten Luft über die Drosselklappe hinweg und desto geringer ist der Druck der angesaugten Luft stromabwärts der Drosselklappe und vor dem Einlass in die mindestens zwei Zylinder, d. h. Brennräume. Bei konstantem Brennraumvolumen kann auf diese Weise über den Druck der angesaugten Luft die Luftmasse, d. h. die Quantität eingestellt werden. Dies erklärt auch, weshalb sich die Quantitätsregelung gerade im Teillastbetrieb als nachteilig erweist, denn geringe Lasten erfordern eine hohe Drosselung und Druckabsenkung im Ansaugsystem, wodurch die Ladungswechselverluste mit abnehmender Last und zunehmender Drosselung steigen.The fuel consumption and thus the efficiency, especially in gasoline engines, d. H. in spark-ignition internal combustion engines. The reason for this lies in the basic working method of the gasoline engine. The load control is usually carried out by means of a throttle valve provided in the intake system. By adjusting the throttle, the pressure of the intake air behind the throttle valve can be reduced more or less. The farther the throttle is closed, d. H. the more this obstructs the intake system, the higher the pressure loss of the intake air across the throttle and the lower the pressure of the intake air downstream of the throttle and before the intake into the at least two cylinders, d. H. Combustion chambers. With a constant combustion chamber volume, the air mass, d. H. the quantity will be set. This also explains why the quantity control proves to be disadvantageous especially in part-load operation, because low loads require high throttling and pressure reduction in the intake system, whereby the charge exchange losses increase with decreasing load and increasing throttling.
Um die beschriebenen Verluste zu senken, wurden verschiedene Strategien zur Entdrosselung eines Ottomotors entwickelt.To reduce the losses described, various strategies for de-throttling a gasoline engine have been developed.
Ein Lösungsansatz zur Entdrosselung des Ottomotors ist beispielsweise ein ottomotorisches Arbeitsverfahren mit Direkteinspritzung. Die direkte Einspritzung des Kraftstoffes ist ein geeignetes Mittel zur Realisierung einer geschichteten Brennraumladung. Die Direkteinspritzung des Kraftstoffes in den Brennraum ermöglicht damit in gewissen Grenzen eine Qualitätsregelung beim Ottomotor. Die Gemischbildung erfolgt durch die direkte Einspritzung des Kraftstoffes in die Zylinder bzw. in die in den Zylindern befindliche Luft und nicht durch äußere Gemischbildung, bei der der Kraftstoff im Ansaugsystem in die angesaugte Luft eingebracht wird.One approach to dethrottling the gasoline engine is, for example, an Otto engine working method with direct injection. The direct injection of the fuel is a suitable means for realizing a stratified combustion chamber charge. The direct injection of the fuel into the combustion chamber thus allows within certain limits a quality control of the gasoline engine. The mixture formation takes place by the direct injection of the fuel in the cylinders or in the air in the cylinders and not by external mixture formation, in which the fuel is introduced into the intake system in the intake air.
Eine andere Möglichkeit, den Verbrennungsprozess eines Ottomotors zu optimieren, besteht in der Verwendung eines zumindest teilweise variablen Ventiltriebs. Im Gegensatz zu konventionellen Ventiltrieben, bei denen sowohl der Hub der Ventile als auch die Steuerzeiten nicht veränderlich sind, können diese den Verbrennungsprozess und damit den Kraftstoffverbrauch beeinflussenden Parameter mittels variabler Ventiltriebe mehr oder weniger stark variiert werden. Eine drosselfreie und damit verlustfreie Laststeuerung ist bereits möglich, wenn die Schließzeit des Einlassventils und der Einlassventilhub variiert werden können. Die während des Ansaugvorganges in den Brennraum einströmende Gemischmasse bzw. Ladeluftmasse wird dann nicht mittels Drosselklappe, sondern über den Einlassventilhub und die Öffnungsdauer des Einlassventils gesteuert. Variable Ventiltriebe sind aber sehr kostenintensiv und daher für den Serieneisatz häufig ungeeignet.Another way to optimize the combustion process of a gasoline engine, is the use of an at least partially variable valve train. In contrast to conventional valve trains, in which both the stroke of the valves and the control times are not variable, these parameters influencing the combustion process and thus the fuel consumption can be varied more or less by means of variable valve trains. Throttle-free and thus lossless load control is already possible if the closing time of the intake valve and the intake valve lift can be varied. The mixture mass or charge air mass flowing into the combustion chamber during the intake process is then not controlled by means of a throttle valve, but via the intake valve stroke and the opening duration of the intake valve. However, variable valve trains are very cost-intensive and therefore often unsuitable for serial installation.
Ein weiterer Lösungsansatz zur Entdrosselung eines Ottomotors bietet die Zylinderabschaltung, d. h. die Abschaltung einzelner Zylinder in bestimmten Lastbereichen. Der Wirkungsgrad des Ottomotors im Teillastbetrieb kann durch eine solche Teilabschaltung verbessert, d. h. erhöht werden, denn die Abschaltung eines Zylinders einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine erhöht bei konstanter Motorleistung die Belastung der übrigen noch in Betrieb befind-lichen Zylinder, so dass die Drosselklappe zum Einbringen einer größeren Luftmasse in diese Zylinder weiter geöffnet werden kann bzw. muss, wodurch insgesamt eine Entdrosselung der Brennkraftmaschine erreicht wird. Die ständig in Betrieb befindlichen Zylinder arbeiten während der Teilabschaltung im Bereich höherer Lasten, bei denen der spezifische Kraftstoffverbrauch niedriger ist. Das Lastkollektiv wird zu höheren Lasten hin verschoben.Another solution for dethrottling a gasoline engine offers the cylinder deactivation, ie the shutdown of individual cylinders in certain load ranges. The efficiency of the gasoline engine in partial load operation can by such Teilabschaltung improved, ie increased, because the shutdown of a cylinder of a multi-cylinder internal combustion engine increases the load of the remaining still in-befind cylinder with constant engine power, so that the throttle valve can be opened to introduce a larger air mass in these cylinders on or must, whereby a total Entdrosselung the internal combustion engine is achieved. The continuously operating cylinders operate during partial shutdown in the area of higher loads, where the specific fuel consumption is lower. The load collective is shifted to higher loads.
Die während der Teilabschaltung weiter betriebenen Zylinder weisen zudem aufgrund der größeren zugeführten Luftmasse bzw. Gemischmasse eine verbesserte Gemischbildung auf.The further operated during the partial shutdown cylinder also have due to the larger air mass supplied or mixture mass improved mixture formation.
Weitere Wirkungsgradvorteile ergeben sich dadurch, dass ein abgeschalteter Zylinder infolge der fehlenden Verbrennung keine Wandwärmeverluste infolge eines Wärmeüberganges von den Verbrennungsgasen an die Brennraumwände generiert.Further efficiency advantages result from the fact that a deactivated cylinder as a result of the lack of combustion no wall heat losses generated as a result of heat transfer from the combustion gases to the combustion chamber walls.
Obwohl Dieselmotoren, d. h. selbstzündende Brennkraftmaschinen, aufgrund der angewandten Qualitätsregelung einen höheren Wirkungsgrad, d. h. einen niedrigeren Kraftstoffverbrauch, aufweisen als Ottomotoren, bei denen die Last – wie vorstehend beschrieben – mittels Drosselung bzw. Quantitätsregelung über die Füllung der Zylinder eingestellt wird, besteht auch bei Dieselmotoren Verbesserungspotential und Verbesserungsbedarf hinsichtlich des Kraftstoffverbrauchs bzw. Wirkungsgrades.Although diesel engines, d. H. self-igniting internal combustion engines, due to the applied quality control higher efficiency, d. H. have a lower fuel consumption than gasoline engines, in which the load - as described above - is set by throttling or quantity control on the filling of the cylinder, there is room for improvement in diesel engines and improvement in terms of fuel consumption and efficiency.
Ein Konzept zur Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs ist auch bei Dieselmotoren die Zylinderabschaltung, d. h. die Abschaltung einzelner Zylinder in bestimmten Lastbereichen. Der Wirkungsgrad des Dieselmotors im Teillastbetreib kann durch eine Teilabschaltung verbessert, d. h. erhöht werden, denn die Abschaltung mindestens eines Zylinders einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine erhöht bei konstanter Motorleistung auch beim Dieselmotor die Belastung der übrigen noch in Betrieb befindlichen Zylinder, so dass diese Zylinder in Bereichen höherer Lasten arbeiten, bei denen der spezifische Kraftstoffverbrauch niedriger ist. Das Lastkollektiv im Teillastbetrieb des Dieselmotors wird zu höheren Lasten hin verschoben.A concept for reducing fuel consumption is also the cylinder deactivation in diesel engines, d. H. the shutdown of individual cylinders in certain load ranges. The efficiency of the diesel engine in part load operation can be improved by a partial shutdown, d. H. be increased, because the shutdown of at least one cylinder of a multi-cylinder internal combustion engine increases at constant engine power even in the diesel engine, the load of the remaining operating cylinders, so that these cylinders operate in areas of higher loads, in which the specific fuel consumption is lower. The load collective in part-load operation of the diesel engine is shifted to higher loads.
Hinsichtlich der Wandwärmeverluste ergeben sich dieselben Vorteile wie beim Ottomotor, weshalb auf die entsprechenden Ausführungen Bezug genommen wird.With regard to the wall heat losses, the same advantages result as in the gasoline engine, for which reason reference is made to the corresponding explanations.
Die Teilabschaltung bei Dieselmotoren soll auch verhindern, dass das Kraftstoff-Luft-Gemisch im Rahmen der Qualitätsregelung bei abnehmender Last durch Verringerung der eingesetzten Kraftstoffmenge zu stark abmagert.The partial shutdown in diesel engines should also prevent the fuel-air mixture under the quality scheme with decreasing load by reducing the amount of fuel used too much.
Auch die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine ist eine für die Teilabschaltung geeignete Brennkraftmaschine, d. h. eine Brennkraftmaschine mit mindestens einem abschaltbaren Zylinder.The internal combustion engine according to the invention is a suitable for partial shutdown internal combustion engine, d. H. an internal combustion engine with at least one deactivatable cylinder.
Die im Stand der Technik beschriebenen Mehrzylinder-Brennkraftmaschinen mit Teilabschaltung und die dazugehörigen Verfahren zum Betreiben dieser Brennkraftmaschinen weisen deutliches Verbesserungspotential auf, wie im Folgenden kurz erläutert wird.The multi-cylinder internal combustion engines with partial deactivation described in the prior art and the associated methods for operating these internal combustion engines have a clear potential for improvement, as will be briefly explained below.
Wird zum Zwecke der Teilabschaltung die Kraftstoffzufuhr zu den abschaltbaren Zylindern unterbunden, d. h. eingestellt, nehmen die abgeschalteten Zylinder weiter am Ladungswechsel teil, falls der dazugehörige Ventiltrieb dieser Zylinder nicht deaktiviert wird bzw. nicht deaktiviert werden kann. Die dabei durch die abgeschalteten Zylinder generierten Ladungswechselverluste mindern die durch die Teilabschaltung erzielten Verbesserungen hinsichtlich des Kraftstoffverbrauchs und Wirkungsgrades und stehen diesen entgegen, so dass der Nutzen der Teilabschaltung zumindest teilweise verloren geht, d. h. die Teilabschaltung in der Summe tatsächlich eine weniger deutliche Verbesserung mit sich bringt.If, for the purpose of partial shutdown, the fuel supply to the deactivatable cylinders is prevented, d. H. If the associated valve drive of this cylinder is not deactivated or can not be deactivated, the deactivated cylinders continue to participate in the charge exchange. The charge cycle losses generated thereby by the deactivated cylinders reduce the improvements in fuel consumption and efficiency achieved by the partial shutdown and counteract these, so that the benefit of the partial shutdown is at least partially lost, ie. H. the partial shutdown in the sum actually brings a less significant improvement.
In der Praxis ist es nicht immer zielführend, den vorstehend beschriebenen nachteiligen Effekten dadurch abzuhelfen, dass schaltbare Ventiltriebe vorgesehen werden, da schaltbare Ventiltriebe wie variable Ventiltriebe sehr kostenintensiv sind und sich für den Serieneinsatz nur bedingt eignen.In practice, it is not always expedient to remedy the adverse effects described above, characterized in that switchable valve trains are provided because switchable valve trains such as variable valve trains are very expensive and are only partially suitable for mass production.
Darüber hinaus würden schaltbare Ventiltriebe bei mittels Abgasturbolaufladung aufgeladenen Brennkraftmaschinen zu weiteren Problemen führen, da die Turbine eines Abgasturboladers auf eine bestimmte Abgasmenge und damit auch auf eine bestimmte Anzahl an Zylindern auszulegen ist. Wird der Ventiltrieb eines abgeschalteten Zylinders deaktiviert, verringert sich der Gesamtmassenstrom durch die Zylinder der Brennkraftmaschine infolge des fehlenden Massenstroms durch die abgeschalteten Zylinder. Der durch die Turbine geführte Abgasmassenstrom nimmt ab und mit diesem das Turbinendruckverhältnis. Dies hat zur Folge, dass das Ladedruckverhältnis ebenfalls abnimmt, d. h. der Ladedruck sinkt, und den weiter in Betrieb befindlichen Zylindern nur wenig Frischluft bzw. Ladeluft zugeführt wird bzw. zugeführt werden kann. Der geringe Ladeluftstrom kann auch dazu führen, dass der Verdichter jenseits der Pumpgrenze arbeitet.In addition, switchable valve trains would result in turbocharged supercharged by exhaust gas turbochargers to further problems, since the turbine of an exhaust gas turbocharger is to be interpreted to a certain amount of exhaust gas and thus to a certain number of cylinders. When the valve train of a deactivated cylinder is deactivated, the total mass flow through the cylinders of the internal combustion engine decreases due to the lack of mass flow through the deactivated cylinders. The exhaust gas mass flow guided through the turbine decreases and with it the turbine pressure ratio. This has the consequence that the boost pressure ratio also decreases, d. H. the charge pressure drops, and only a little fresh air or charge air is supplied or can be supplied to the cylinders which are still in operation. The low charge air flow can also cause the compressor to operate beyond the surge line.
Die vorstehend beschriebenen Effekte führen zu einer Einschränkung der Anwendbarkeit der Teilabschaltung, nämlich zu einer Einschränkung des Lastbereiches, in welchem die Teilabschaltung eingesetzt werden kann. Die verminderte Ladeluftmenge, die den während der Teilabschaltung in Betrieb befindlichen Zylindern zugeführt wird, mindert zudem die Effektivität bzw. Güte der Verbrennung und wirkt sich nachteilig auf den Kraftstoffverbrauch und die Schadstoffemissionen aus.The effects described above lead to a limitation of the applicability of the partial shutdown, namely a limitation of the Load range in which the partial shutdown can be used. The reduced charge air quantity, which is supplied to the operating during the partial shutdown cylinders, also reduces the effectiveness or quality of the combustion and has an adverse effect on fuel consumption and pollutant emissions.
Der Ladedruck bei Teilabschaltung und damit die den noch in Betrieb befindlichen Zylindern zugeführte Ladeluftmenge könnte beispielsweise durch eine kleine Auslegung des Turbinenquerschnittes und gleichzeitiger Abgasabblasung erhöht werden, wodurch auch der für eine Teilabschaltung relevante Lastbereich wieder erweitert werden würde. Diese Vorgehensweise hat aber den Nachteil, dass das Aufladeverhalten unzureichend ist, wenn sämtliche Zylinder betrieben werden.The charge pressure at partial shutdown and thus the still in operation cylinders supplied charge air quantity could be increased, for example, by a small design of the turbine cross-section and simultaneous Abgasabblasung, whereby the relevant for a partial shutdown load range would be extended again. However, this approach has the disadvantage that the charging behavior is insufficient when all cylinders are operated.
Der Ladedruck bei Teilabschaltung und damit die den noch in Betrieb befindlichen Zylindern zugeführte Ladeluftmenge könnte auch dadurch erhöht werden, dass die Turbine mit einer variablen Turbinengeometrie ausgestattet wird, die eine Anpassung des wirksamen The charge pressure at Teilabschaltung and thus the still in operation cylinders supplied charge air quantity could also be increased by the fact that the turbine is equipped with a variable turbine geometry, the adjustment of the effective
Turbinenquerschnittes an den momentanen Abgasmassenstrom gestattet. Dann würde sich aber gleichzeitig der Abgasgegendruck im Abgasabführsystem stromaufwärts der Turbine erhöhen, was wiederum zu höheren Ladungswechselverlusten bei den noch in Betrieb befindlichen Zylindern führt.Turbine cross-section allows the current exhaust gas mass flow. At the same time, however, the exhaust gas back pressure in the exhaust gas removal system upstream of the turbine would increase, which in turn leads to higher charge exchange losses in the cylinders still in operation.
Vor dem Hintergrund des Gesagten ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine aufgeladene Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bereitzustellen, die hinsichtlich der Teilabschaltung und der Abgasturboaufladung verbessert ist.In view of the foregoing, it is an object of the present invention to provide a supercharged internal combustion engine according to the preamble of
Eine weitere Teilaufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen aufgeladenen Brennkraftmaschine aufzuzeigen.It is another object of the present invention to provide a method of operating such a supercharged internal combustion engine.
Gelöst wird die erste Teilaufgabe durch eine aufgeladene Brennkraftmaschine mit mindestens zwei Zylindern, bei der
- – jeder Zylinder mindestens eine Auslassöffnung aufweist, an die sich eine Abgasleitung zum Abführen der Abgase via Abgasabführsystem anschließt,
- – jeder Zylinder mindestens eine Einlassöffnung aufweist, an die sich eine Ansaugleitung zum Zuführen von Ladeluft via Ansaugsystem anschließt,
- – mindestens zwei Zylinder in der Art konfiguriert sind, dass diese mindestens zwei Gruppen mit jeweils mindestens einem Zylinder bilden, wobei der mindestens eine Zylinder einer ersten Gruppe ein auch bei Teilabschaltung der Brennkraftmaschine in Betrieb befindlicher Zylinder ist und der mindestens eine Zylinder einer zweiten Gruppe als lastabhängig schaltbarer Zylinder ausgebildet ist,
- – die Abgasleitungen der Zylinder jeder Zylindergruppe unter Ausbildung eines Abgaskrümmers jeweils zu einer Gesamtabgasleitung zusammenführen, und
- – mindestens ein Abgasturbolader vorgesehen ist, der eine im Abgasabführsystem angeordnete Turbine und einen im Ansaugsystem angeordneten Verdichter umfasst, und die dadurch gekennzeichnet ist, dass
- – mindestens zwei Abgasturbolader vorgesehen sind, wobei die Turbine eines ersten Abgasturboladers in der ersten Gesamtabgasleitung der ersten Zylindergruppe und die Turbine eines zweiten Abgasturboladers in der zweiten Gesamtabgasleitung der zweiten Zylindergruppe angeordnet ist und die zwei dazugehörigen Verdichter der mindestens zwei Abgasturbolader parallel im Ansaugsystem angeordnet sind.
- Each cylinder has at least one outlet opening adjoined by an exhaust pipe for discharging the exhaust gases via the exhaust gas removal system,
- Each cylinder has at least one inlet opening adjoined by an intake line for supplying charge air via the intake system,
- - At least two cylinders are configured in such a way that they form at least two groups each having at least one cylinder, wherein the at least one cylinder of a first group is also in partial deactivation of the internal combustion engine in operation cylinder and the at least one cylinder of a second group as Load-dependent switchable cylinder is formed,
- - Combine the exhaust gas lines of the cylinder of each cylinder group to form an exhaust manifold to form an overall exhaust line, and
- At least one exhaust-gas turbocharger is provided which comprises a turbine arranged in the exhaust-gas removal system and a compressor arranged in the intake system, and which is characterized in that
- - At least two exhaust gas turbochargers are provided, wherein the turbine of a first exhaust gas turbocharger in the first exhaust line of the first cylinder group and the turbine of a second exhaust gas turbocharger in the second exhaust line of the second cylinder group is arranged and the two associated compressor of the at least two turbochargers are arranged in parallel in the intake system.
Die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine ist mit mindestens zwei Abgasturboladern und folglich mit mehr als einer Turbine im Abgasabführsystem ausgestattet. Die Turbinen der mindestens zwei Abgasturbolader sind parallel im Abgasabführsystem angeordnet, wobei jeder Zylindergruppe eine Turbine zugeordnet ist. Dadurch verbessert sich das Aufladeverhalten, d. h. die Drehmomentcharakteristik der Brennkraftmaschine, deutlich, insbesondere während der Teilabschaltung.The internal combustion engine according to the invention is equipped with at least two exhaust gas turbochargers and consequently with more than one turbine in the exhaust gas removal system. The turbines of the at least two exhaust-gas turbochargers are arranged in parallel in the exhaust-gas removal system, each cylinder group being assigned a turbine. This improves the charging behavior, d. H. the torque characteristic of the internal combustion engine, clearly, especially during partial shutdown.
Jede Turbine kann auf die Abgasmenge der zugehörigen Zylindergruppe ausgelegt werden, d. h. auf die Zylinderanzahl der jeweiligen Gruppe. Wird dann der mindestens eine abschaltbare Zylinder der zweiten Gruppe bei Teilabschaltung deaktiviert, hat dies nicht mehr zwingend Einfluss auf die durch die Turbine der ersten Gruppe geführte Abgasmenge, weshalb das Turbinendruckverhältnis dieser ersten Turbine nicht zwangsläufig abnimmt. Das Ladedruckverhältnis fällt nicht ab und den weiter in Betrieb befindlichen Zylindern wird ausreichend Ladeluft zugeführt.Each turbine can be designed for the exhaust gas quantity of the associated cylinder group, i. H. on the number of cylinders of each group. If the at least one deactivatable cylinder of the second group is then deactivated during partial deactivation, this no longer necessarily has an influence on the exhaust gas quantity passed through the turbine of the first group, for which reason the turbine pressure ratio of this first turbine does not necessarily decrease. The boost pressure ratio does not drop and sufficient cylinders are supplied with charge air.
Vorzugsweise wird die Ladeluftzufuhr zu den abgeschalteten Zylindern unterbunden bzw. verringert und der Verdichter des zweiten Abgasturboladers deaktiviert, beispielsweise mittels Absperrelement vom übrigen Ansaugsystem getrennt.Preferably, the charge air supply to the deactivated cylinders is prevented or reduced and deactivated the compressor of the second exhaust gas turbocharger, for example by means of shut-off from the rest of the intake system.
Im Gegensatz zum Stand der Technik, gemäß dem eine einzelne größere Turbine im Abgasabführsystem vorgesehen ist, sind die erfindungsgemäßen Turbinen der mindestens zwei Abgasturbolader kleiner dimensioniert, da jede Turbine nicht sämtliche Zylinder, sondern nur die Zylinder einer Gruppe mit Ladeluft zu versorgen hat. Das kleinere Laufzeug der Turbinen resultiert in einer geringeren Trägheit, wodurch sich insbesondere das Ansprechverhalten des dazugehörigen Abgasturboladers und letztlich der Brennkraftmaschine verbessert. Vorteile bietet dies insbesondere, wenn nach Beendigung der Teilabschaltung die der zweiten Zylindergruppe zugeordnete Turbine wieder beschleunigt werden muss.In contrast to the prior art, according to which a single larger turbine is provided in the Abgasabführsystem, the turbines of the invention are at least two exhaust gas turbochargers smaller dimensions, since each turbine has not all cylinders, but only the cylinders of a group to supply with charge air. The smaller turbine runner results in less inertia, which improves in particular the response of the associated exhaust gas turbocharger and ultimately the internal combustion engine. This offers advantages, in particular, when the turbine assigned to the second cylinder group has to be accelerated again after completion of the partial shutdown.
Mit der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine wird eine aufgeladene Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bereitgestellt, die hinsichtlich der Teilabschaltung und der Abgasturboaufladung verbessert ist. Damit wird die erste der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe gelöst.With the internal combustion engine according to the invention, a supercharged internal combustion engine according to the preamble of
Die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine hat mindestens zwei Zylinder bzw. mindestens zwei Gruppen mit jeweils mindestens einem Zylinder. Insofern sind Brennkraftmaschinen mit drei Zylindern, die in drei Gruppen mit jeweils einem Zylinder konfiguriert sind, oder Brennkraftmaschinen mit sechs Zylindern, die in drei Gruppen mit jeweils zwei Zylindern konfiguriert sind, ebenfalls erfindungsgemäße Brennkraftmaschinen. Dann führen die Abgasleitungen der Zylinder unter Ausbildung von drei Abgaskrümmern zu drei Gesamtabgasleitungen zusammen, wobei drei Abgasturbolader vorgesehen sind und jeweils eine Turbine eines Abgasturboladers in einer Gesamtabgasleitung einer Zylindergruppe angeordnet ist.The internal combustion engine according to the invention has at least two cylinders or at least two groups each having at least one cylinder. As such, three-cylinder engines configured in three groups of one cylinder each, or six-cylinder engines configured in three groups of two cylinders, are also internal combustion engines of the present invention. Then, the exhaust pipes of the cylinder together to form three exhaust manifolds to three total exhaust pipes together, with three exhaust gas turbochargers are provided and a turbine of an exhaust gas turbocharger is arranged in an overall exhaust line of a cylinder group.
Die drei Zylindergruppen können im Rahmen einer Teilabschaltung sukzessive zugeschaltet bzw. abgeschaltet werden, wodurch auch ein zweimaliges Schalten realisiert werden kann. Die Teilabschaltung wird dadurch weiter optimiert. Die Zylindergruppen können auch eine unterschiedliche Anzahl an Zylindern umfassen, beispielsweise bei einem Dreizylindermotor eine Gruppe mit einem Zylinder und eine Gruppe mit zwei Zylindern bilden.The three cylinder groups can be successively switched on or off as part of a partial shutdown, whereby a two-time switching can be realized. The partial shutdown is thereby further optimized. The cylinder groups may also comprise a different number of cylinders, for example, in a three-cylinder engine, forming a one-cylinder group and a two-cylinder group.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung verbessert den Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine im Teillastbetrieb, d. h. bei niedrigen bzw. mittleren Lasten, wobei eine solche Last vorzugsweise eine Last ist, die weniger als 50%, vorzugsweise weniger als 30% der maximalen Last bei der momentan vorliegenden Drehzahl n beträgt.The embodiment of the invention improves the efficiency of the internal combustion engine in partial load operation, d. H. at low and medium loads, respectively, such a load preferably being a load which is less than 50%, preferably less than 30%, of the maximum load at the instantaneous speed n.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine werden in Zusammenhang mit den Unteransprüchen erörtert.Further advantageous embodiments of the supercharged internal combustion engine are discussed in connection with the subclaims.
Vorteilhaft sind Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen das Ansaugsystem mindestens zwei Gesamtansaugleitungen umfasst, wobei der Verdichter des ersten Abgasturboladers in einer ersten Gesamtansaugleitung und der Verdichter des zweiten Abgasturboladers in einer zweiten Gesamtansaugleitung angeordnet ist.Advantageous embodiments of the supercharged internal combustion engine, in which the intake system comprises at least two Gesamtansaugleitungen, wherein the compressor of the first exhaust gas turbocharger in a first Gesamtansaugleitung and the compressor of the second exhaust gas turbocharger is arranged in a second Gesamtansaugleitung.
Wie die Turbinen sind vorliegend auch die Verdichter parallel angeordnet. Diese Ausgestaltung des Ansaugsystems gestattet es, den Verdichter des zweiten Abgasturboladers, d. h. der zweiten Zylindergruppe, bei Teilabschaltung in vorteilhafter Weise zu deaktivieren. Like the turbines in the present case, the compressors are arranged in parallel. This embodiment of the intake system allows the compressor of the second exhaust gas turbocharger, d. H. the second cylinder group to deactivate in a partial shutdown in an advantageous manner.
Hierzu kann ein Absperrelement stromabwärts des Verdichters angeordnet werden, mit dem dieser zweite Verdichter durch Schließen des Absperrelementes vom übrigen Ansaugsystem abgetrennt wird.For this purpose, a shut-off can be arranged downstream of the compressor, with which this second compressor is separated by closing the shut-off element from the rest of the intake system.
Vorteilhaft sind in diesem Zusammenhang Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen die mindestens zwei Gesamtansaugleitungen stromabwärts der Verdichter zumindest miteinander verbindbar sind. Diese Ausführungsform gestattet eine Modifikation des Ansaugsystems, insbesondere in Abhängigkeit vom Betriebszustand der Zylinder der zweiten Gruppe. Abhängig davon, ob die zweite Zylindergruppe zugeschaltet oder abgeschaltet ist, können die mindestens zwei Gesamtansaugleitungen stromabwärts der Verdichter miteinander verbunden oder voneinander getrennt werden.In this context, embodiments of the supercharged internal combustion engine in which the at least two total intake lines can be connected to each other at least downstream of the compressor are advantageous. This embodiment allows a modification of the intake system, in particular depending on the operating condition of the cylinders of the second group. Depending on whether the second cylinder group is switched on or off, the at least two total intake lines downstream of the compressors may be interconnected or disconnected.
Bei voneinander getrennten Gesamtansaugleitungen versorgt jeder Verdichter nur die ihm zugeordnete Zylindergruppe mit Ladeluft, so dass bei Teilabschaltung und deaktiviertem zweiten Verdichter die abgeschalteten Zylinder der zweiten Gruppe nicht mehr mit Ladeluft versorgt werden, ohne dass zusätzliche Maßnahmen zu ergreifen sind.In separate Gesamtansaugleitungen each compressor supplies only its assigned cylinder group with charge air, so that when partial shutdown and deactivated second compressor, the deactivated cylinders of the second group are no longer supplied with charge air without additional measures are taken.
Bei miteinander verbundenen Gesamtansaugleitungen versorgt jeder Verdichter sämtliche Zylinder mit Ladeluft, so dass bei Teilabschaltung – selbst bei deaktiviertem zweiten Verdichter – auch die abgeschalteten Zylinder der zweiten Gruppe mit Ladeluft versorgt werden und zwar vom ersten Verdichter, falls im Ansaugsystem bzw. den Ansaugleitungen der abgeschalteten Zylinder keine Absperrelemente vorgesehen sind, mit denen die Ladeluftzufuhr unterbunden bzw. verringert werden kann.In interconnected intake manifolds, each compressor supplies all the cylinders with charge air, so that at partial shutdown - even with deactivated second compressor - and the deactivated cylinders of the second group are supplied with charge air from the first compressor, if in the intake system or the intake pipes of the deactivated cylinders no shut-off elements are provided with which the charge air supply can be prevented or reduced.
Vorteilhaft sind in diesem Zusammenhang auch Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen die mindestens zwei Gesamtansaugleitungen stromabwärts der Verdichter unter Ausbildung eines Einlasskrümmers zusammenführen.Also advantageous in this context are embodiments of the supercharged internal combustion engine in which the at least two total intake lines merge downstream of the compressor to form an intake manifold.
Vorliegend sind die mindestens zwei Gesamtansaugleitungen stromabwärts der Verdichter dauerhaft miteinander verbunden, d. h. nicht voneinander trennbar. Es wird Bezug genommen auf die vorherige Ausführungsform und die Anmerkungen bezüglich der miteinander verbundenen Gesamtansaugleitungen.In the present case, the at least two total suction lines downstream of the compressor are permanently connected to each other, d. H. not separable from each other. Reference is made to the previous embodiment and the notes relating to the interconnected Gesamtansaugleitungen.
Vorteilhaft sind in diesem Zusammenhang ebenfalls Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen die mindestens zwei Gesamtansaugleitungen in ein Plenum stromaufwärts der Einlassöffnungen münden. Das Plenum als Sammelbehältnis dient der Beruhigung der Ladeluft vor Eintritt in die Zylinder. Also advantageous in this connection are embodiments of the supercharged internal combustion engine in which the at least two total intake lines open into a plenum upstream of the inlet openings. The plenum as a collection container serves to calm the charge air before entering the cylinder.
Vorteilhaft sind in diesem Zusammenhang des Weiteren Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen in der zweiten Gesamtansaugleitung stromabwärts des Verdichters des zweiten Abgasturboladers ein erstes Absperrelement angeordnet ist. Das erste Absperrelement dient, wie bereits erwähnt, der Deaktivierung des zweiten Verdichters bei Teilabschaltung. Dieser Verdichter wird bei abgeschalteter zweiter Zylindergruppe nicht mehr bzw. nur eingeschränkt von der zugehörigen zweiten Turbine angetrieben und zwar abhängig von der Steuerung der Ladeluftzufuhr zu den abgeschalteten Zylindern. Das Schließen des ersten Absperrelementes verhindert dabei sowohl eine Ladeluftförderung mittels zweiten Verdichters zu den Zylindern als auch eine Förderung von Ladeluft mittels ersten Verdichters in den zweiten Verdichter.In this context, further advantageous embodiments of the supercharged internal combustion engine, in which in the second Gesamtansaugleitung downstream of the compressor of the second exhaust gas turbocharger, a first shut-off element is arranged. The first shut-off serves, as already mentioned, the deactivation of the second compressor during partial shutdown. When the second cylinder group is switched off, this compressor is no longer or only limitedly driven by the associated second turbine and indeed dependent on the control of the charge air supply to the deactivated cylinders. The closing of the first shut-off prevents both a charge air conveyance by means of the second compressor to the cylinders as well as a promotion of charge air by means of the first compressor in the second compressor.
Vorteilhaft sind in diesem Zusammenhang Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen eine Bypassleitung vorgesehen ist, die stromaufwärts des Verdichters des zweiten Abgasturboladers aus der zweiten Gesamtansaugleitung abzweigt und stromabwärts des Verdichters des zweiten Abgasturboladers in die zweite Gesamtansaugleitung einmündet. Damit der zweite Verdichter bei Teilabschaltung nicht gegen den Widerstand eines verschlossenen ersten Absperrelementes fördert bzw. fördern muss, ist es vorteilhaft, eine Bypassleitung der beschriebenen Art vorzusehen, die bei Teilabschaltung geöffnet wird und der Ladeluftabblasung dient.In this context, embodiments of the supercharged internal combustion engine in which a bypass line is provided, which branches off from the second Gesamtansaugleitung upstream of the compressor of the second exhaust gas turbocharger and opens into the second Gesamtansaugleitung downstream of the compressor of the second exhaust gas turbocharger are advantageous. Thus, the second compressor does not promote or promote partial disconnection against the resistance of a sealed first shut-off, it is advantageous to provide a bypass line of the type described, which is opened at partial shutdown and the charge air bleed serves.
Vorteilhaft sind daher auch Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen in der Bypassleitung ein zweites Absperrelement angeordnet ist.Therefore, embodiments of the supercharged internal combustion engine in which a second shut-off element is arranged in the bypass line are also advantageous.
Vorteilhaft sind Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen Mittel vorgesehen sind, mit denen bei Teilabschaltung der Brennkraftmaschine eine Ladeluftzufuhr zu dem mindestens einen abgeschalteten Zylinder der zweiten Gruppe steuerbar ist.Embodiments of the supercharged internal combustion engine in which means are provided with which a charge air supply to the at least one deactivated cylinder of the second group can be controlled during partial shutdown of the internal combustion engine are advantageous.
Die Ladeluftzufuhr zu dem mindestens einen auch bei Teilabschaltung in Betrieb befindlichen Zylinder einerseits und dem mindestens einen bei Teilabschaltung abgeschalteten Zylinder andererseits kann vorliegend unabhängig voneinander durchgeführt und gesteuert werden.The charge air supply to the at least one cylinder which is also in operation during partial shutdown on the one hand and the at least one deactivated cylinder during partial shutdown on the other hand can in the present case be carried out and controlled independently of one another.
Es wird die Möglichkeit eröffnet, die Ladeluftzufuhr zu den abgeschalteten Zylindern zu steuern, d. h. die diesen Zylindern bei Teilabschaltung zugeführte Ladeluftmenge zu vermindern oder vollständig zu unterbinden. Entweder wird dem mindestens einen abgeschalteten Zylinder keine Ladeluft mehr zugeführt oder aber die Ladeluftmenge, die dem mindestens einen abgeschalteten Zylinder während der Teilabschaltung zugeführt wird, wird gezielt eingestellt, d. h. dosiert.It opens the possibility to control the charge air supply to the deactivated cylinders, d. H. to reduce the amount of charge air supplied to these cylinders at partial shutdown or completely prevent. Either the charge air is no longer supplied to the at least one deactivated cylinder or the charge air quantity, which is supplied to the at least one deactivated cylinder during the partial shutdown, is set selectively, d. H. dosed.
Die abgeschalteten Zylinder nehmen grundsätzlich weiter am Ladungswechsel teil, wenn der zugehörige Ventiltrieb dieser Zylinder nicht zusammen mit den Zylindern abgeschaltet wird. Die Ladeluftzufuhr kann aber beispielsweise mittels Absperrelement vermindert bzw. unterbunden werden. Dabei wird weniger bzw. keine Ladeluft zugeführt, um die Ladungswechselverluste der abgeschalteten Zylinder zu reduzieren.The deactivated cylinders basically continue to participate in the charge cycle if the associated valvetrain of these cylinders is not shut down together with the cylinders. But the charge air can be reduced or prevented for example by means of shut-off. In this case, less or no charge air is supplied in order to reduce the charge cycle losses of the deactivated cylinders.
Der verminderte bzw. vollständig fehlende Ladeluftstrom durch den mindestens einen abgeschalteten Zylinder führt zu einem verminderten Wärmeübergang infolge Konvektion, so dass die abgeschalteten Zylinder während der Teilabschaltung nicht bzw. weniger stark auskühlen. Vorteile hat dies insbesondere hinsichtlich der Schadstoffemissionen, insbesondere hinsichtlich der Emissionen an unverbrannten Kohlenwasserstoffen, da die abgeschalteten Zylinder unmittelbar nach Beendigung der Teilabschaltung wieder ihre Betriebstemperatur erreichen bzw. aufweisen.The reduced or completely missing charge air flow through the at least one deactivated cylinder leads to a reduced heat transfer due to convection, so that the deactivated cylinders do not cool or less during the partial shutdown. This has advantages in particular with regard to the pollutant emissions, in particular with regard to the emissions of unburned hydrocarbons, since the deactivated cylinders again reach or have their operating temperature immediately after termination of the partial shutdown.
Ein Vermindern des Ladeluftstroms kann gegenüber einem vollständigen Unterbinden des Ladeluftstroms Vorteile haben. Bei einer Verminderung der Ladeluftzufuhr ist der Massenstrom durch die Brennkraftmaschine höher, als wenn die Zufuhr von Ladeluft vollständig unterbunden wird. Bei mittels Abgasturbolaufladung aufgeladenen Brennkraftmaschinen wie der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine wird die zweite Turbine auch bei Teilabschaltung noch durchströmt, nämlich von Ladeluft, welche die abgeschalteten Zylinder durchströmt. Folglich wird die zweite Turbine auf einer gewissen Mindestdrehzahl gehalten, so dass sich die Beschleunigung dieser Turbine bei Beendigung der Teilabschaltung deutlich verkürzen lässt. Reducing the charge air flow may have advantages over completely suppressing the charge air flow. With a reduction of the charge air supply, the mass flow through the internal combustion engine is higher than when the supply of charge air is completely prevented. When charged by means of exhaust gas turbocharger internal combustion engine as the internal combustion engine according to the invention, the second turbine is also flowed through during partial shutdown, namely of charge air, which flows through the deactivated cylinder. Consequently, the second turbine is maintained at a certain minimum speed, so that the acceleration of this turbine at the completion of the partial shutdown can be significantly shortened.
Vorteilhaft sind in diesem Zusammenhang Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen in der mindestens einen Ansaugleitung des mindestens einen lastabhängig schaltbaren Zylinders ein drittes Absperrelement vorgesehen ist, welches die Ansaugleitung zum Zuführen von Ladeluft bei zugeschaltetem Zylinder freigibt und bei abgeschaltetem Zylinder versperrt oder verengt.In this context, embodiments of the supercharged internal combustion engine in which a third shut-off element is provided in the at least one intake line of the at least one load-dependent switch are advantageous, which releases the intake line for supplying charge air when the cylinder is switched on and blocks or narrows when the cylinder is switched off.
Vorteilhaft sind dabei Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen das dritte Absperrelement stufenlos verstellbar ist. Dann ist nicht nur ein Unterbinden der Ladeluftzufuhr möglich, sondern ein gezieltes Einstellen, d. h. Dosieren der Ladeluft zu den abgeschalteten Zylindern. Embodiments of the supercharged internal combustion engine in which the third shut-off element is infinitely adjustable are advantageous. Then it is not only a prohibition of the charge air supply possible, but a targeted setting, ie dosing the charge air to the deactivated cylinders.
Vorteilhaft können in diesem Zusammenhang auch Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine sein, bei denen die Ansaugleitungen der Zylinder der zweiten Zylindergruppe unter Ausbildung eines Einlasskrümmers zu einer Leitung zusammenführen und der Einlasskrümmer bzw. die Leitung mit einem Absperrelement ausgestattet ist, mit dem – bei Teilabschaltung der Brennkraftmaschine – die dem mindestens einen abgeschalteten Zylinder zugeführte Ladeluftmenge einstellbar ist.In this context, embodiments of the supercharged internal combustion engine may also be advantageous in which the intake lines of the cylinders of the second cylinder group merge to form a conduit to form an intake manifold and the intake manifold or line is equipped with a shut-off element with which - in partial shutdown of the internal combustion engine - the amount of charge air supplied to the at least one deactivated cylinder is adjustable.
Trotz höherer Kosten können Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine vorteilhaft sein, bei denen die Zylinder der zweiten Zylindergruppe mit einem schaltbaren bzw. variablen Ventiltrieb ausgestattet sind, um die Ladeluftzufuhr zu den abgeschalteten Zylindern zu steuern bzw. zu unterbinden.Despite higher costs, embodiments of the supercharged internal combustion engine may be advantageous in which the cylinders of the second cylinder group are equipped with a switchable or variable valve train to control the charge air supply to the deactivated cylinders and / or to prevent.
Vorteilhaft sind Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen mindestens ein Abgasnachbehandlungssystem im Abgasabführsystem vorgesehen ist; beispielsweise ein Oxidationskatalysator, ein Dreiwegekatalysator, ein Speicherkatalysator, ein selektiver Katalysator und/oder ein Partikelfilter.Embodiments of the supercharged internal combustion engine in which at least one exhaust aftertreatment system is provided in the exhaust gas removal system are advantageous; For example, an oxidation catalyst, a three-way catalyst, a storage catalyst, a selective catalyst and / or a particulate filter.
Vorteilhaft sind Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen die Gesamtabgasleitungen der mindestens zwei Abgasturbolader stromabwärts der Turbinen zu einer gemeinsamen Gesamtabgasleitung zusammenführen. Diese Ausführungsform bringt Vorteile bei der Abgasnachbehandlung mit sich, da für das gesamte Abgas ein gemeinsames Abgasnachbehandlungssystem in der gemeinsamen Gesamtabgasleitung vorgesehen werden kann.Embodiments of the supercharged internal combustion engine in which the total exhaust gas lines of the at least two exhaust-gas turbochargers downstream of the turbines combine to form a common overall exhaust-gas line are advantageous. This embodiment brings advantages in the exhaust aftertreatment with it, since a common exhaust aftertreatment system can be provided in the common exhaust gas line for the entire exhaust gas.
Bei Brennkraftmaschinen mit vier in Reihe angeordneten Zylindern sind Ausführungsformen vorteilhaft, bei denen die zwei außenliegenden Zylinder und die zwei innenliegenden Zylinder jeweils eine Gruppe bilden.In internal combustion engines with four cylinders arranged in series, embodiments are advantageous in which the two outer cylinders and the two inner cylinders each form a group.
Die Zylinder sind vorliegend in der Weise gruppiert, dass die Zylinder einer Gruppe sich gegenseitig möglichst wenig beeinflussen. Bei einem Zylinderkopf mit vier in Reihe angeordneten Zylindern ist es vorteilhaft, zwei Zylinder, die einen Zündabstand von 360°KW aufweisen, jeweils zu einer Zylindergruppe zusammen zu fassen. Wird beispielweise die Zündung in den Zylindern gemäß der Zündfolge 1-2-4-3 bzw. gemäß der Zündfolge 1-3-4-2 initiiert, ist es vorteilhaft, die außenliegenden Zylinder zu einer ersten Gruppe und die innenliegenden Zylinder zu einer zweiten Gruppe zusammen zu fassen. Dies unterstützt zudem die Erhaltung und Ausnutzung der Druckimpulse der Vorauslassstöße zwecks Stoßaufladung, insbesondere der Druckimpulse der ständig in Betrieb befindlichen Zylinder bei Teilabschaltung.The cylinders are presently grouped in such a way that the cylinders of a group influence each other as little as possible. In a cylinder head with four cylinders arranged in series, it is advantageous to combine two cylinders, which have a firing interval of 360 ° KW, in each case to form a cylinder group. If, for example, the ignition in the cylinders is initiated according to the ignition sequence 1-2-4-3 or according to the ignition sequence 1-3-4-2, it is advantageous for the outer cylinders to be a first group and the inner cylinders to be a second group to get together. This also assists in maintaining and utilizing the pressure pulses of the pre-discharge joints for the purpose of supercharging, in particular the pressure pulses of the continuously operating cylinders during partial shut-down.
Vorteilhaft sind Ausführungsformen der Brennkraftmaschine, bei denen das erste Absperrelement und/oder das zweite Absperrelement und/oder das dritte Absperrelement ein Ventil oder eine verschwenkbare Klappe bzw. eine Drosselklappe ist. Die Absperrelemente können elektrisch, hydraulisch, pneumatisch, mechanisch oder magnetisch steuerbar sein, vorzugsweise mittels Motorsteuerung.Embodiments of the internal combustion engine in which the first shut-off element and / or the second shut-off element and / or the third shut-off element is a valve or a pivotable flap or a throttle flap are advantageous. The shut-off elements can be controlled electrically, hydraulically, pneumatically, mechanically or magnetically, preferably by means of motor control.
Vorteilhaft sind Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen mindestens eine Abgasrückführung vorgesehen ist, die mindestens eine Leitung umfasst, welche vom Abgasabführsystem abzweigt und in das Ansaugsystem einmündet.Embodiments of the supercharged internal combustion engine in which at least one exhaust gas recirculation is provided, which comprises at least one line which branches off from the exhaust gas removal system and opens into the intake system, are advantageous.
Die Abgasrückführung, d. h. die Rückführung von Verbrennungsgasen, ist ein geeignetes Mittel die Stickoxidemissionen zu reduzieren, wobei mit zunehmender Abgasrückführrate die Stickoxidemissionen deutlich gesenkt werden können. Die Abgasrückführrate xAGR bestimmt sich dabei zu xAGR = mAGR / (mAGR + mFrischluft), wobei mAGR die Masse an zurückgeführtem Abgas und mFrischluft die zugeführte und durch den Verdichter geführte und komprimierte Frischluft bezeichnet. Um eine deutliche Senkung der Stickoxidemissionen zu erreichen, sind hohe Abgasrückführraten erforderlich, die in der Größenordnung von xAGR ≈ 60% bis 70% liegen können.The exhaust gas recirculation, ie the recirculation of combustion gases, is a suitable means to reduce the nitrogen oxide emissions, with the exhaust gas recirculation rate can be significantly reduced with increasing exhaust gas recirculation rate. In this case, the exhaust gas recirculation rate x AGR is determined as x AGR = m AGR / (m AGR + m fresh air ), where m AGR denotes the mass of recirculated exhaust gas and m fresh air the supplied and compressed fresh air through the compressor. In order to achieve a significant reduction in nitrogen oxide emissions, high exhaust gas recirculation rates are required, which can be on the order of x EGR ≈ 60% to 70%.
Vorteilhaft sind dabei Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen in der mindestens einen Leitung der Abgasrückführung mindestens ein Ventil zur Einstellung der rückgeführten Abgasmenge angeordnet ist.Embodiments of the supercharged internal combustion engine in which at least one valve for adjusting the recirculated exhaust gas quantity is arranged in the at least one line of the exhaust gas recirculation are advantageous.
Vorteilhaft sind Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen die mindestens eine Leitung der Abgasrückführung stromaufwärts einer Turbine vom Abgasabführsystem abzweigt und stromabwärts eines Verdichters in das Ansaugsystem einmündet.Embodiments of the supercharged internal combustion engine are advantageous in which the at least one line of the exhaust gas recirculation branches off from the exhaust gas removal system upstream of a turbine and opens into the intake system downstream of a compressor.
Bei dieser sogenannten Hochdruck-AGR wird das Abgas stromaufwärts einer Turbine aus dem Abgasabführsystem entnommen und stromabwärts eines Verdichters in das Ansaugsystem eingespeist, weshalb das Abgas vor Rückführung keiner Abgasnachbehandlung unterzogen, insbesondere keinem Partikelfilter zugeführt werden muss, da eine Verschmutzung eines Verdichters nicht zu befürchten ist.In this so-called high-pressure EGR, the exhaust gas is taken upstream of a turbine from the Abgasabführsystem and fed downstream of a compressor in the intake system, which is why the exhaust before recirculation subjected no exhaust aftertreatment, in particular no particle filter must be supplied because contamination of a compressor is not to be feared ,
Beim Betrieb einer Brennkraftmaschine mit Abgasturboaufladung und gleichzeitiger Verwendung einer Hochdruck-AGR kann sich aber ein Konflikt ergeben, denn das rückgeführte Abgas steht nicht mehr zum Antrieb der Turbine zur Verfügung. Bei einer Steigerung der Abgasrückführrate nimmt der in die Turbine eingeleitete Abgasstrom ab. Der verminderte Abgasmassenstrom durch die Turbine bedingt ein kleineres Turbinendruckverhältnis, wodurch das Ladedruckverhältnis ebenfalls abnimmt, was gleichbedeutend ist mit einem kleineren Ladeluftstrom. Eine Lösung hierfür bietet die sogenannte Niederdruck-AGR. Im Gegensatz zur Hochdruck-AGR wird bei der Niederdruck-AGR Abgas in das Ansaugsystem eingeleitet, welches eine Turbine bereits durchströmt hat. Hierzu verfügt die Niederdruck-AGR über eine Rückführleitung, die stromabwärts einer Turbine aus dem Abgasabführsystem abzweigt und stromaufwärts eines Verdichters in das Ansaugsystem mündet. When operating an internal combustion engine with exhaust gas turbocharging and simultaneous use of a high-pressure EGR, however, a conflict may arise because the recirculated exhaust gas is no longer available for driving the turbine. With an increase in the exhaust gas recirculation rate, the exhaust gas flow introduced into the turbine decreases. The reduced exhaust gas mass flow through the turbine causes a smaller turbine pressure ratio, whereby the charge pressure ratio also decreases, which is equivalent to a smaller charge air flow. One solution to this problem is the so-called low-pressure EGR. In contrast to the high-pressure EGR, exhaust gas is introduced into the intake system in the low-pressure EGR, which has already passed through a turbine. For this purpose, the low-pressure EGR has a return line, which branches off downstream of a turbine from the Abgasabführsystem and opens upstream of a compressor in the intake system.
Das mittels Niederdruck-AGR auf die Einlassseite zurückgeführte Abgas wird stromaufwärts eines Verdichters mit Frischluft gemischt. Die auf diese Weise erzeugte Mischung aus Frischluft und rückgeführtem Abgas bildet die Ladeluft, die dem Verdichter zugeführt und verdichtet wird.The exhaust gas recirculated to the intake side by means of low-pressure EGR is mixed with fresh air upstream of a compressor. The mixture of fresh air and recirculated exhaust gas produced in this way forms the charge air, which is supplied to the compressor and compressed.
Da im Rahmen der Niederdruck-AGR Abgas durch den Verdichter hindurchgeführt wird, muss dieses zuvor einer Abgasnachbehandlung, insbesondere im Partikelfilter, unterzogen werden. Ablagerungen im Verdichter, welche die Geometrie des Verdichters, insbesondere die Strömungsquerschnitte, verändern und auf diese Weise den Wirkungsgrad des Verdichters verschlechtern, sind zu vermeiden.Since exhaust gas is passed through the compressor as part of the low-pressure EGR, it must first be subjected to exhaust gas aftertreatment, in particular in the particulate filter. Deposits in the compressor, which change the geometry of the compressor, in particular the flow cross-sections, and in this way deteriorate the efficiency of the compressor are to be avoided.
Vorteilhaft sind Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen jeder Zylinder zum Einbringen von Kraftstoff mit einer Direkteinspritzung ausgestattet ist.Advantageous embodiments of the supercharged internal combustion engine, in which each cylinder is equipped for introducing fuel with a direct injection.
Vorteilhaft sind dabei Ausführungsformen, bei denen jeder Zylinder zum Zwecke der Direkteinspritzung mit einer Einspritzdüse ausgestattet ist.Embodiments in which each cylinder is equipped with an injection nozzle for the purpose of direct injection are advantageous.
Die Kraftstoffzufuhr lässt sich zum Zwecke der Teilabschaltung bei direkteinspritzenden Brennkraftmaschinen schneller und zuverlässiger deaktivieren als bei Brennkraftmaschinen mit Saugrohreinspritzung, bei denen Kraftstoffreste im Saugrohr zu ungewollten Verbrennungen im abgeschalteten Zylinder führen können.The fuel supply can be deactivated faster and more reliable for the purpose of partial shutdown in direct-injection internal combustion engines as in internal combustion engines with intake manifold injection, in which fuel residues in the intake manifold can lead to unwanted burns in the deactivated cylinder.
Nichtsdestotrotz können Ausführungsformen der Brennkraftmaschine vorteilhaft sein, bei denen zum Zwecke einer Kraftstoffversorgung eine Saugrohreinspritzung vorgesehen ist.Nevertheless, embodiments of the internal combustion engine may be advantageous in which for the purpose of a fuel supply, a port injection is provided.
Die zweite der Erfindung zugrunde liegende Teilaufgabe, nämlich ein Verfahren zum Betreiben einer aufgeladenen Brennkraftmaschine einer zuvor beschriebenen Art aufzuzeigen, wird gelöst mit einem Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass der mindestens eine schaltbare Zylinder der zweiten Gruppe in Abhängigkeit von der Last T der Brennkraftmaschine geschaltet wird, in der Art, dass dieser mindestens eine schaltbare Zylinder bei Unterschreiten einer vorgebbaren Last Tdown abgeschaltet wird und bei Überschreiten einer vorgebbaren Last Tup zugeschaltet wird.The second sub-task on which the invention is based, namely to disclose a method for operating a supercharged internal combustion engine of the type described above, is achieved by a method which is characterized in that the at least one switchable cylinder of the second group is dependent on the load T of the internal combustion engine is switched, in such a way that this at least one switchable cylinder is switched off when falling below a predetermined load T down and is switched on when a predetermined load T up is exceeded.
Das bereits für die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine Gesagte gilt auch für das erfindungsgemäße Verfahren, weshalb an dieser Stelle im Allgemeinen Bezug genommen wird auf die vorstehend hinsichtlich der aufgeladenen Brennkraftmaschine gemachten Ausführungen. Die verschiedenen Brennkraftmaschinen erfordern teils unterschiedliche Verfahrensvarianten.What has already been said for the internal combustion engine according to the invention also applies to the method according to the invention, which is why at this point in general reference is made to the statements made above with regard to the supercharged internal combustion engine. The various internal combustion engines sometimes require different process variants.
Die für das Unterschreiten bzw. Überschreiten vorgegebenen Grenzlasten Tdown und Tup können gleich groß, aber auch verschieden groß sein. Bei in Betrieb befindlicher Brennkraftmaschine sind die Zylinder der ersten Zylindergruppe ständig in Betrieb befindliche Zylinder. Es erfolgt ein Schalten der zweiten Zylindergruppe, d. h. ein Zuschalten bzw. Abschalten dieser zweiten Gruppe.The prescribed for falling below or exceeding limit loads T down and T up can be the same size, but also different sizes. When the internal combustion engine is in operation, the cylinders of the first cylinder group are constantly in operation. There is a switching of the second cylinder group, ie a connection or disconnection of this second group.
Vorteilhaft sind Verfahrensvarianten, bei denen die Kraftstoffversorgung des mindestens einen schaltbaren Zylinders bei Abschaltung deaktiviert wird.Advantageous are process variants in which the fuel supply of the at least one switchable cylinder is deactivated when switched off.
Vorteilhaft sind Verfahrensvarianten, bei denen der mindestens eine in Betrieb befindliche Zylinder mittels Selbstzündung gezündet wird.Advantageous are process variants in which the at least one cylinder in operation is ignited by means of autoignition.
Die vorstehende Verfahrensvariante bezieht sich auf Verfahren, bei denen die Verbrennung mittels Selbstzündung eingeleitet wird, und damit auch auf Arbeitsverfahren, wie sie üblicherweise bei Dieselmotoren eingesetzt werden.The above process variant relates to methods in which the combustion is initiated by means of auto-ignition, and thus also on working methods, such as are commonly used in diesel engines.
Es besteht auch die Möglichkeit, ein Hybrid-Brennverfahren mit Selbstzündung zum Betreiben eines Ottomotors einzusetzen, beispielweise das sogenannte HCCI-Verfahren, welches auch als Raumzündverfahren oder als CAI-Verfahren bezeichnet wird. Dieses Verfahren basiert auf einer kontrollierten Selbstzündung des dem Zylinder zugeführten Kraftstoffes. Dabei wird der Kraftstoff – wie bei einem Dieselmotor – unter Luftüberschuss, also überstöchiometrisch, verbrannt. Der mager betriebene Ottomotor weist aufgrund der niedrigen Verbrennungstemperaturen vergleichsweise geringe Stickoxidemissionen auf und ebenfalls infolge des mageren Gemisches keine Rußemissionen. Darüber hinaus führt das HCCI-Verfahren zu einem hohen thermischen Wirkungsgrad. Der Kraftstoff kann dabei sowohl direkt in die Zylinder als auch in das Ansaugrohr eingebracht werden.It is also possible to use a hybrid combustion process with auto-ignition for operating a gasoline engine, for example the so-called HCCI process, which is also referred to as a space ignition process or as a CAI process. This method is based on a controlled auto-ignition of the fuel supplied to the cylinder. Here, the fuel - as in a diesel engine - under excess air, ie more than stoichiometric, burned. The lean-burn gasoline engine has comparatively low nitrogen oxide emissions due to the low combustion temperatures and also no soot emissions due to the lean mixture. In addition, leads the HCCI process to a high thermal efficiency. The fuel can be introduced both directly into the cylinder and into the intake manifold.
Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen die vorgebbare Last Tdown und/oder Tup von der Drehzahl n der Brennkraftmaschine abhängig ist. Dann gibt es nicht nur eine konkrete Last, bei deren Unterschreiten oder Überschreiten unabhängig von der Drehzahl n geschaltet wird. Vielmehr wird drehzahlabhängig vorgegangen und ein Bereich im Kennfeld definiert, in dem teilabgeschaltet wird.Embodiments of the method in which the predefinable load T down and / or T up is dependent on the rotational speed n of the internal combustion engine are advantageous. Then there is not just a concrete load whose falling below or exceeding is switched independent of the speed n. Rather, speed-dependent procedure and an area defined in the map, is switched off in the part.
Grundsätzlich können weitere Betriebsparameter der Brennkraftmaschine als Kriterium für eine Teilabschaltung herangezogen werden, beispielsweise die Motortemperatur oder die Kühlmitteltemperatur nach einem Kaltstart der Brennkraftmaschine.In principle, further operating parameters of the internal combustion engine can be used as a criterion for a partial shutdown, for example the engine temperature or the coolant temperature after a cold start of the internal combustion engine.
Vorteilhaft sind Verfahrensvarianten, bei denen jeder Zylinder zur Einleitung einer Fremdzündung mit einer Zündvorrichtung ausgestattet wird, wobei die Zündvorrichtung des mindestens einen schaltbaren Zylinders bei Abschaltung deaktiviert wird.Advantageous are process variants in which each cylinder is equipped to initiate a spark ignition with an ignition device, wherein the ignition device of the at least one switchable cylinder is deactivated at shutdown.
Die vorstehende Verfahrensvariante betrifft die Anwendung des Verfahrens bei einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine, beispielsweise einem direkteinspritzenden Ottomotor, dessen Zylinder zur Einleitung einer Fremdzündung jeweils mit einer Zündvorrichtung ausgestattet sind.The above method variant relates to the application of the method in a spark-ignited internal combustion engine, for example a direct-injection spark-ignition engine, the cylinders of which are each equipped with an ignition device for initiating spark ignition.
Zum Betreiben einer aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei der das Ansaugsystem mindestens zwei Gesamtansaugleitungen umfasst und in der zweiten Gesamtansaugleitung stromabwärts des Verdichters des zweiten Abgasturboladers ein erstes Absperrelement angeordnet ist, sind Verfahrensvarianten vorteilhaft, die dadurch gekennzeichnet sind, dass das erste Absperrelement im Rahmen einer Teilabschaltung geschlossen wird.For operating a supercharged internal combustion engine in which the intake system comprises at least two Gesamtansaugleitungen and in the second Gesamtansaugleitung downstream of the compressor of the second exhaust gas turbocharger a first shut-off is arranged, are advantageous variants of the method, which are characterized in that the first shut-off element is closed in the context of partial shutdown ,
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer Ausführungsform der aufgeladenen Brennkraftmaschine gemäß der
Die vier Zylinder
Jeder Zylinder
In den Ansaugleitungen
Die Abgasleitungen
Die Brennkraftmaschine
Die Turbine
Das Ansaugsystem
Vorliegend führen die beiden Gesamtansaugleitungen
In der zweiten Gesamtansaugleitung
Damit der zweite Verdichter
Die Brennkraftmaschine
Das Ventil
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- erster Zylinder, außenliegender Zylinder first cylinder, outboard cylinder
- 22
- zweiter Zylinder, innenliegender Zylinder, schaltbarer Zylinder second cylinder, internal cylinder, switchable cylinder
- 33
- dritter Zylinder, innenliegender Zylinder, schaltbarer Zylinder third cylinder, internal cylinder, switchable cylinder
- 44
- vierter Zylinder, außenliegender Zylinder fourth cylinder, outboard cylinder
- 5a5a
- Ansaugleitung eines Zylinders der ersten Gruppe Intake line of a cylinder of the first group
- 5b5b
- Ansaugleitung eines Zylinders der zweiten Gruppe Intake line of a cylinder of the second group
- 66
- Ansaugsystem, Einlassseite Intake system, inlet side
- 6a6a
- erste Gesamtansaugleitung first total suction line
- 6b6b
- zweite Gesamtansaugleitung second total suction line
- 7a7a
- Abgasleitung eines Zylinders der ersten Gruppe Exhaust pipe of a cylinder of the first group
- 7A7A
- Gesamtabgasleitung der ersten Zylindergruppe Total exhaust line of the first cylinder group
- 7b7b
- Abgasleitung eines Zylinders der zweiten Gruppe, d. h. eines schaltbaren Zylinders Exhaust pipe of a cylinder of the second group, d. H. a switchable cylinder
- 7B7B
- Gesamtabgasleitung der zweiten Zylindergruppe Total exhaust gas line of the second cylinder group
- 7C7C
- gemeinsame Gesamtabgasleitung common total exhaust gas line
- 88th
- Abgasabführsystem, Auslassseite Exhaust system, exhaust side
- 99
- drittes Absperrelement, Klappe third shut-off element, flap
- 1010
- Einlasskrümmer intake manifold
- 10a10a
- Plenum plenum
- 1111
- zweites Absperrelement, Ventil second shut-off element, valve
- 1212
- erster Abgasturbolader first exhaust gas turbocharger
- 12a12a
- Turbine des ersten Abgasturboladers, erste Turbine Turbine of the first turbocharger, first turbine
- 12b12b
- Verdichter des ersten Abgasturboladers, erster Verdichter Compressor of the first exhaust gas turbocharger, first compressor
- 1313
- Brennkraftmaschine, Vier-Zylinder-Reihenmotor Internal combustion engine, four-cylinder in-line engine
- 1414
- zweiter Abgasturbolader second exhaust gas turbocharger
- 14a14a
- Turbine des zweiten Abgasturboladers, zweite Turbine Turbine of the second turbocharger, second turbine
- 14b14b
- Verdichter des zweiten Abgasturboladers, zweiter Verdichter Compressor of the second exhaust gas turbocharger, second compressor
- 14b´14b'
- erstes Absperrelement first shut-off element
- 14c14c
- Bypassleitung bypass line
- 14c´14c'
- zweites Absperrelement second shut-off element
- 1515
- Abgasrückführung Exhaust gas recirculation
- 15a15a
- Leitung, Rückführleitung Line, return line
- 15b1 15b 1
- AGR-Ventil AGR valve
- 15b2 15b 2
- AGR-Ventil AGR valve
- 1616
- Abgasnachbehandlungssystem aftertreatment system
- nn
- Drehzahl der Brennkraftmaschine Speed of the internal combustion engine
- TT
- Last load
- Tdown T down
- vorgebbare Last für das Unterschreiten einer Last predefinable load for falling below a load
- Tmax,n T max, n
- maximale Last bei einer vorliegenden Drehzahl n maximum load at a given speed n
- Tup T up
- vorgebbare Last für das Überschreiten einer Last predefinable load for exceeding a load
Claims (16)
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE (1) | DE102014201685A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102016201770B3 (en) * | 2016-02-05 | 2017-06-29 | Ford Global Technologies, Llc | Auto-ignition and suitable for HCCI operation internal combustion engine and method for operating such an internal combustion engine |
-
2014
- 2014-01-30 DE DE102014201685.1A patent/DE102014201685A1/en not_active Withdrawn
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102016201770B3 (en) * | 2016-02-05 | 2017-06-29 | Ford Global Technologies, Llc | Auto-ignition and suitable for HCCI operation internal combustion engine and method for operating such an internal combustion engine |
US10487756B2 (en) | 2016-02-05 | 2019-11-26 | Ford Global Technologies, Llc | Auto-ignition internal combustion engine suitable for HCCI operation, and method for operating an internal combustion engine of said type |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R005 | Application deemed withdrawn due to failure to request examination |