DE102015108560A1 - Verfahren zum Betreiben einer einen Abgasstrang aufweisenden Brennkraftmaschine - Google Patents

Verfahren zum Betreiben einer einen Abgasstrang aufweisenden Brennkraftmaschine Download PDF

Info

Publication number
DE102015108560A1
DE102015108560A1 DE102015108560.7A DE102015108560A DE102015108560A1 DE 102015108560 A1 DE102015108560 A1 DE 102015108560A1 DE 102015108560 A DE102015108560 A DE 102015108560A DE 102015108560 A1 DE102015108560 A1 DE 102015108560A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
exhaust gas
partial
turbine
gas turbine
gas flow
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102015108560.7A
Other languages
English (en)
Inventor
Mestre Ricardo Afonso Pereira Braz Abrantes
Hans Felix Seitz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AVL List GmbH
Original Assignee
AVL List GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AVL List GmbH filed Critical AVL List GmbH
Publication of DE102015108560A1 publication Critical patent/DE102015108560A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12—Control of the pumps
    • F02B37/24—Control of the pumps by using pumps or turbines with adjustable guide vanes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N5/00—Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting by exhaust energy
    • F01N5/04—Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting by exhaust energy the devices using kinetic energy
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/001—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust using exhaust drives arranged in parallel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/007—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust with exhaust-driven pumps arranged in parallel, e.g. at least one pump supplying alternatively
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12—Control of the pumps
    • F02B37/18—Control of the pumps by bypassing exhaust from the inlet to the outlet of turbine or to the atmosphere
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B41/00—Engines characterised by special means for improving conversion of heat or pressure energy into mechanical power
    • F02B41/02—Engines with prolonged expansion
    • F02B41/10—Engines with prolonged expansion in exhaust turbines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B63/00—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices
    • F02B63/04—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices for electric generators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B63/00—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices
    • F02B63/06—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices for pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/34—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with compressors, turbines or the like in the recirculation passage
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer ein Auslasssystem (4) aufweisenden Brennkraftmaschine (1), insbesondere eines Gasmotors, wobei ein erster Abgasteilstrom (6) durch eine erste Abgasturbine (8) eines ersten Abgasturboladers (9) und ein zweiter Abgasteilstrom (7) durch eine zweite Abgasturbine (12) geleitet wird und die erste und zweite Abgasturbine (8, 12) parallel vom Abgas durchströmt werden, wobei der zweite Abgasteilstrom (7) gesteuert wird, wobei in zumindest einem Motorbetriebsbereich der zweite Abgasteilstroms (7) durch die zweite Abgasturbine (12) geregelt wird. Um die gesamte Leistung einer Brennkraftmaschine auf möglichst einfache und effiziente Weise regeln, ist vorgesehen, dass im Falle einer Lasterhöhung der zweite Abgasteilstrom (7) zuerst gedrosselt oder unterbrochen wird bis das erhöhte Lastniveau erreicht wird und danach allmählich wieder erhöht wird, bis die Abtriebsleistung der zweiten Abgasturbine (12) beim vorliegenden Lastniveau erreicht wird, wobei vorzugsweise der erste Abgasteilstrom (6) hinsichtlich des optimalen Wirkungsgrades des ersten Abgasturboladers (9) geregelt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer ein Auslasssystem aufweisenden Brennkraftmaschine, insbesondere eines Gasmotors, wobei ein erster Abgasteilstrom durch eine erste Abgasturbine eines ersten Abgasturboladers und ein zweiter Abgasteilstrom durch eine zweite Abgasturbine geleitet wird und die erste und zweite Abgasturbine parallel vom Abgas durchströmt werden, wobei der zweite Abgasteilstrom gesteuert wird, wobei in zumindest einem Motorbetriebsbereich der zweite Abgasteilstroms durch die zweite Abgasturbine geregelt wird.
  • Aus der EP 2 087 222 B1 ist eine Brennkraftmaschine mit einem ersten Abgasturbolader und einem zweiten Abgasturbolader bekannt, wobei ein erster Abgasteilstrom durch eine erste Abgasturbine eines ersten Abgasturboladers und ein zweiter Abgasteilstrom durch eine zweite Abgasturbine eines zweiten Abgasturboladers geleitet wird und die erste und zweite Abgasturbine parallel vom Abgas durchströmt werden. Die zweite Abgasturbine ist dabei in einer Abgasrückführleitung angeordnet und weist eine variable Turbinengeometrie auf. Die Strömung des rückgeführten Abgases wird durch Veränderung der Geometrie der zweiten Abgasturbine geregelt.
  • Die EP 2 042 705 A1 beschreibt eine Turbocompound-Brennkraftmaschine mit einem Einlassstrang und einem Auslassstrang, wobei ein erster Turbolader im Einlassstrang angeordnet ist. Eine erste Turbine ist zum Antrieb des ersten Turboladers in einer Auslassleitung des Auslassstranges angeordnet. Eine zweite Turbine ist in einer zweiten Auslassleitung des Auslassstranges angeordnet, um die Brennkraftmaschine mit mechanischer Energie zu versorgen. Weiters ist ein zweiter Turbolader im Einlassstrang angeordnet um mechanische Energie von der Brennkraftmaschine oder der zweiten Turbine zu erhalten. In zumindest einem Motorbetriebsbereich wird der Abgasstrom durch die zweite Turbine geleitet.
  • Die EP 2 639 440 A1 offenbart eine Brennkraftmaschine mit einem ersten und einem zweiten Abgasturbolader, wobei die Turbinen der Abgasturbolader parallel im Auslasssystem angeordnet sind. Die Lader der Abgasturbinen sind entweder hintereinander oder parallel zueinander angeordnet.
  • Auch aus der JP 2009-257097 A ist eine Brennkraftmaschine mit zwei parallel im Abgasstrang und im Einlassstrang angeordneten Abgasturboladern bekannt.
  • Weiters ist aus der US 6,324,846 A1 eine Brennkraftmaschine mit mehreren Abgasturboladern bekannt, wobei zwei Abgasturbinen in Abgasstrang hintereinander angeordnet sind. Die Brennkraftmaschine weist eine Abgasrückführleitung auf, in welchem die Abgasturbine eines weiteren Abgasturboladers angeordnet ist.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, die Verbrennung einer Brennkraftmaschine auf möglichst einfache Weise zu regeln.
  • Erfindungsgemäß erfolgt dies dadurch, dass im Falle einer Lasterhöhung der zweite Abgasteilstrom zuerst gedrosselt oder unterbrochen wird bis das erhöhte Lastniveau erreicht wird und danach allmählich wieder erhöht wird, bis die Abtriebsleistung der zweiten Abgasturbine beim vorliegenden Lastniveau erreicht wird, wobei vorzugsweise der erste Abgasteilstrom hinsichtlich des optimalen Wirkungsgrades des ersten Abgasturboladers geregelt wird.
  • Die zweite Abgasturbine ist dabei als Nutzturbine ("Power Turbine") ausgebildet, welche entweder mechanisch mit der Antriebswelle der Brennkraftmaschine verbunden ist oder eine Pumpe zur Förderung eines Betriebsmediums antreibt oder welche mit einem Generator verbunden ist und zur elektrischen Energieerzeugung dient.
  • Vorzugsweise wird in zumindest einem Volllastbetriebsbereich der zweite Abgasteilstrom hinsichtlich der angepeilten Zielleistung und der erste Abgasteilstrom hinsichtlich des optimalen Wirkungsgrades des ersten Abgasturboladers geregelt wird, wobei besonders vorzugsweise das Verhältnis des ersten Abgasteilstroms zum zweiten Abgasteilstrom geregelt wird.
  • Weiters kann in zumindest einem Teillastbetriebsbereich der erste Abgasteilstrom hinsichtlich der angepeilten Zielleistung geregelt werden.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Steuerung des ersten bzw. zweiten Abgasteilstroms durch Verstellen der Turbinengeometrie der ersten bzw. zweiten Abgasturbine oder durch Betätigen eines Bypassventils der ersten bzw. zweiten Abgasturbine erfolgt.
  • Insbesondere bei nicht variabler Turbinengeometrie der zweiten Abgasturbine kann die Steuerung der Durchflussmenge des zweiten Abgasteilstroms eines – vorzugsweise stromaufwärts der zweiten Abgasturbine angeordneten – Regelventils erfolgen.
  • Die Erfindung kommt bevorzugt bei Brennkraftmaschinen mit Hochdruck-Abgasrückführsystemen zur Anwendung, wobei stromaufwärts des ersten und/oder zweiten Abgasteilstroms vom Abgasstrang abgezweigt und in einen Einlassstrom der Brennkraftmaschine, vorzugsweise hochdruckseitig, rückgeführt wird. Bei Abgasrückführung wird der erste Abgasteilstrom so geregelt, dass der für den gewünschten Betriebspunkt angeforderte Ladedruck durch einen mit dem ersten Abgasturbolader mechanisch verbundenen ersten Verdichter des ersten Abgasturboladers erzeugt wird und der zweite Abgasteilstrom so geregelt wird, dass ein mit der zweiten Abgasturbine mechanisch verbundener und in der Abgasrückführleitung angeordneter zweiter Verdichter eine Hochdruck-Abgasrückführung ermöglicht.
  • Die Erfindung wird im Folgenden an Hand der Fig. näher erläutert.
  • Es zeigen schematisch 1 und 2 Brennkraftmaschinen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Die in den Fig. jeweils gezeigte – beispielsweise mit Gas betriebene – Brennkraftmaschine 1 weist mehrere Zylinder 2, ein Einlasssystem 3 für einen Einlassstrom und ein Auslasssystem 4 für einen Abgasstrom auf. Stromabwärts eines Abgassammlers 5 wird der Abgasstrom in einen ersten Abgasteilstrom 6 und einen zweiten Abgasteilstrom 7 aufgeteilt, wobei im ersten Abgasteilstrom 6 eine erste Abgasturbine 8 eines ersten Abgasturboladers 9 angeordnet ist, dessen erster Verdichter 10 im Einlassstrang 11 des Einlasssystems 3 angeordnet ist. Im zweiten Abgasteilstrom 7 ist eine zweite Abgasturbine 12 (Nutzturbine, Power Turbine)) angeordnet, deren Abtriebswelle 13 mechanisch mit der Brennkraftmaschine 1, mit einem nicht weiter dargestellten weiteren Verdichter, einer Pumpe oder einem Generator zur Leistung von Arbeit verbunden sein kann.
  • Die erste Abgasturbine 8 und/oder die zweite Abgasturbine 12 können jeweils eine variable Turbinengeometrie aufweisen oder über ein nicht weiter dargestelltes Bypassventil (Waste Gate) umgehbar sein. Insbesondere im Falle einer nicht variablen Turbinengeometrie kann zumindest der zweiten Abgasturbine 12 ein Regelventil vorgeschaltet sein, welches in den Fig. mit Bezugszeichen 18 bezeichnet ist. Das Regelventil 18 ist bei nicht variabler Turbinengeometrie notwendig, aber auch bei variabler Turbinengeometrie vorteilhaft.
  • Die in 2 dargestellte Brennkraftmaschine 1 unterscheidet sich von 1 dadurch, dass zwischen dem Abgassystem 4 und dem Einlasssystem 3 weiters noch ein (Hochdruck-)Abgasrückführsystem 14 angeordnet ist. Ein mit der Abtriebswelle 13 verbundener zweiter Verdichter 15 eines zweiten Abgasturboladers 16 ist in der Abgasrückführleitung 17 des Abgasrückführsystems 14 angeordnet.
  • Das aus dem Abgassammler 5 austretende Abgas teilt sich in den ersten und den zweiten Abgasteilstrom 6, 7 auf und durchströmt parallel die erste und die zweite Abgasturbine 1, 12, bevor es nicht weiterdargestellten Abgasnachbehandlungseinrichtungen zugeführt wird.
  • Folgende Betriebsstrategien sind möglich:
  • 1. EGR-Regelung (Fig. 2):
  • Der Massendurchsatz durch die erste Abgasturbine 8 des Abgasturbolader 9 wird so geregelt, dass der angeforderte Ladedruck mittels des Layouts des Turboladers 9, entweder durch Betätigen eines Bypassventils (Waste Gate) oder einer variablen Turbinengeometrie der ersten Abgasturbine 8 erzeugt werden kann. Der Massenfluss durch die zweite Abgasturbine 12 wird so geregelt, dass genug Ladedruck erzeugt werden kann, um Abgas der Brennkraftmaschine 1 rückzuführen. Die Abtriebswelle 13 der zweite Abgasturbine 12 steht dabei mit einem zweiten Verdichter in Verbindung, welcher sich im Abgasstrang des Abgasrückführsystems 14 befindet.
  • Energieverluste zu Folge eines Waste Gates können vermindert werden, wobei Hochdruck-Abgasrückführung ermöglicht wird.
  • 2. Teillast/Volllast-Regelung:
  • Im Volllastbetrieb wird der Massendurchsatz durch die zweite Abgasturbine 12 so geregelt, dass die gewünschte Abtriebsleistung erzielt werden kann, während der Massendurchsatz durch die erste Abgasturbine 8 des Turboladers 9 so geregelt wird, dass der optimale Turbolader-Wirkungsgrad erreicht werden kann.
  • Die Regelung kann dadurch erfolgen, dass das Verhältnis der Massendurchsätze oder Volumendurchsätze der beiden Abgasturbinen 8, 12 verändert wird.
  • Im Teillastbetrieb wird der Massendurchsatz durch die erste und/oder zweite Abgasturbine geregelt, wobei die Regelung durch Verändern der jeweiligen Turbinengeometrie oder durch ein Bypassventil (Waste Gate Ventil) erfolgt.
  • Die Energie des Bypassventils kann rückgewonnen und eine erhöhte Abgasenergierückgewinnung erzielt werden ohne dass der Abgasdruck im Abgassammler bei hohen Drehzahlen zunimmt.
  • 3.) Ansprechverhalten bei plötzlicher Lastanforderung
  • Kommt es zu einer plötzlichen Lastanforderung wird der zweite Abgasstrom 7 durch die zweite Abgasturbine 12 zuerst gedrosselt oder unterbrochen, bis das erhöhte Lastniveau der Brennkraftmaschine 1 durch zusätzliche Kraftstoffzufuhr und/oder Verbrennungsluft erreicht ist. Danach wird die zweite Abgasteilstrom 7 wieder erhöht, bis die gewünschte Abtriebsleistung der zweiten Abgasturbine 12 beim erhöhten Lastniveau der Brennkraftmaschine 1 erreicht ist. Der erste Abgasteilstrom 6 wird so geregelt, dass sich der optimale Wirkungsgrad des Abgasturboladers 9 einstellt.
  • Das geringere Massenträgheitsmoment einer somit kleiner ausführbaren ersten Abgasturbine 8 des Abgasturboladers 9 bewirkt in Kombination mit einem erhöhten Massendurchsatz durch die Abgasturbine 8 des Turboladers 9 einen rascheren Ladedruckanstieg, was zu einem schnelleren Ansprechverhalten der Brennkraftmaschine 1 führt.
  • 4.) Verbrennungsleistung
  • Durch Steuerung des Massendurchsatzes des zweiten Abgasteilstroms 7 durch die zweite Abgasturbine 12 kann die Abtriebsleistung der zweiten Abgasturbine 12 geregelt werden. Somit kann die Abtriebsleistung des Verbrennungssystems geregelt werden, ohne dass die mechanische Leistung an der Antriebswelle der Brennkraftmaschine 1 verändert wird.
  • Somit kann die zweite Abgasturbine 12 in einem Betriebsmodus betrieben werden, welcher die durch die Verbrennung freigesetzte Gesamtenergie bei gegebener Last, Drehzahl und anderen Betriebsparametern minimiert. Dadurch kann ein besserer Gesamtwirkungsgrad bei allen Betriebsdrehzahlen erreicht werden, als bei bisherigen bekannten Betriebsverfahren, wobei bei Bedarf Hochdruck-Abgasrückführung durchgeführt werden kann. Dies führt wieder zu niedrigeren Verbrennungsspitzendrücken und eine Verminderung von irregulären Verbrennungserscheinungen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 2087222 B1 [0002]
    • EP 2042705 A1 [0003]
    • EP 2639440 A1 [0004]
    • JP 2009-257097 A [0005]
    • US 6324846 A1 [0006]

Claims (8)

  1. Verfahren zum Betreiben einer ein Auslasssystem (4) aufweisenden Brennkraftmaschine (1), insbesondere eines Gasmotors, wobei ein erster Abgasteilstrom (6) durch eine erste Abgasturbine (8) eines ersten Abgasturboladers (9) und ein zweiter Abgasteilstrom (7) durch eine zweite Abgasturbine (12) geleitet wird und die erste und zweite Abgasturbine (8, 12) parallel vom Abgas durchströmt werden, wobei der zweite Abgasteilstrom (7) gesteuert wird, wobei in zumindest einem Motorbetriebsbereich der zweite Abgasteilstroms (7) durch die zweite Abgasturbine (12) geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle einer Lasterhöhung der zweite Abgasteilstrom (7) zuerst gedrosselt oder unterbrochen wird bis das erhöhte Lastniveau erreicht wird und danach allmählich wieder erhöht wird, bis die Abtriebsleistung der zweiten Abgasturbine (12) beim vorliegenden Lastniveau erreicht wird, wobei vorzugsweise der erste Abgasteilstrom (6) hinsichtlich des optimalen Wirkungsgrades des ersten Abgasturboladers (9) geregelt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem Volllastbetriebsbereich der zweite Abgasteilstrom (7) hinsichtlich der angepeilten Abtriebsleistung der zweiten Abgasturbine (12) und der erste Abgasteilstrom (6) hinsichtlich des optimalen Wirkungsgrades des ersten Abgasturboladers (8) geregelt wird, wobei vorzugsweise das Verhältnis des ersten Abgasteilstroms (6) zum zweiten Abgasteilstrom (7) geregelt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem Teillastbetriebsbereich der erste und/oder zweite Abgasteilstrom (6, 7) hinsichtlich der angepeilten Abtriebsleistung geregelt wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung des ersten Abgasteilstroms (6) durch Verstellen der Turbinengeometrie der ersten Abgasturbine (8) oder durch Betätigen eines Bypassventils der ersten Abgasturbine (8) erfolgt.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung des zweiten Abgasteilstroms (7) durch Verstellen der Turbinengeometrie der zweiten Abgasturbine (12) oder durch Betätigen eines Bypassventils der zweiten Abgasturbine (12) erfolgt.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass stromaufwärts des ersten und/oder zweiten Abgasteilstroms (6, 7) vom Auslasssystem (4) – vorzugsweise im Bereich eines Abgassammlers (5) – abgezweigt und – vorzugsweise hochdruckseitig – in ein Einlasssystem (3) der Brennkraftmaschine (1) rückgeführt wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei Abgasrückführung der erste Abgasteilstrom (6) so geregelt wird, dass ein für den gewünschten Betriebspunkt angeforderte Ladedruck durch einen mit der ersten Abgasturbine (8) mechanisch verbundenen ersten Verdichter (10) des ersten Abgasturboladers (9) erzeugt wird und der zweite Abgasteilstrom (7) so geregelt wird, dass ein mit der zweiten Abgasturbine (12) mechanisch verbundener und in der Abgasrückführleitung (17) angeordneter zweiter Verdichter (15) eine Hochdruck-Abgasrückführung ermöglicht.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass – insbesondere bei nicht variabler Turbinengeometrie der zweiten Abgasturbine (12) – die Steuerung der Durchflussmenge des zweiten Abgasteilstroms (7) mittels eines – vorzugsweise stromaufwärts der zweiten Abgasturbine (12) angeordneten – Regelventils (18) erfolgt.
DE102015108560.7A 2014-06-02 2015-05-29 Verfahren zum Betreiben einer einen Abgasstrang aufweisenden Brennkraftmaschine Withdrawn DE102015108560A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA50382/2014A AT515544B1 (de) 2014-06-02 2014-06-02 Verfahren zum betreiben einer einen abgasstrang aufweisenden brennkraftmaschine
ATA50382/2014 2014-06-02

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102015108560A1 true DE102015108560A1 (de) 2015-12-03

Family

ID=54253362

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102015108560.7A Withdrawn DE102015108560A1 (de) 2014-06-02 2015-05-29 Verfahren zum Betreiben einer einen Abgasstrang aufweisenden Brennkraftmaschine

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20150345378A1 (de)
AT (1) AT515544B1 (de)
DE (1) DE102015108560A1 (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT518259B1 (de) * 2016-02-19 2017-09-15 Avl List Gmbh Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine
JP7247826B2 (ja) * 2019-09-12 2023-03-29 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
EP3981962A1 (de) * 2020-10-09 2022-04-13 ABB Switzerland Ltd. Mehrstufige turboaufladungsanordnung und verfahren zum betreiben einer mehrstufigen turboaufladungsanordnung
CN115875125A (zh) * 2022-12-25 2023-03-31 哈尔滨工程大学 电动机解耦式电辅助涡轮增压器及其与发动机的匹配方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6324846B1 (en) 1999-03-31 2001-12-04 Caterpillar Inc. Exhaust gas recirculation system for an internal combustion engine
EP2042705A1 (de) 2007-09-28 2009-04-01 Iveco Motorenforschung AG Aufgeladene Turbo-Compound-Brennkraftmaschine
JP2009257097A (ja) 2008-04-11 2009-11-05 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 排気エネルギー回収装置
EP2087222B1 (de) 2006-11-23 2010-03-24 Renault Trucks Ein abgasrückführungssystem umfassender verbrennungsmotor
EP2639440A1 (de) 2010-11-09 2013-09-18 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Motorabgasreinigungsvorrichtung

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4993228A (en) * 1988-05-27 1991-02-19 Mazda Motor Corporation Internal combustion engine with turbo supercharger
JP2815213B2 (ja) * 1990-02-05 1998-10-27 マツダ株式会社 エンジンの燃料制御装置
JP2002512337A (ja) * 1998-04-16 2002-04-23 ３カー−ヴァルナー・トゥルボズュステームズ・ゲーエムベーハー ターボチャージ付内燃機関
DE102004009794A1 (de) * 2004-02-28 2005-09-22 Daimlerchrysler Ag Brennkraftmaschine mit zwei Abgasturboladern
US20060070381A1 (en) * 2004-09-27 2006-04-06 Eric Parlow Multi-stage turbocharging system utilizing VTG turbine stage(s)
SE526269C2 (sv) * 2004-10-06 2005-08-09 Saab Automobile Förbränningsmotor med parallellt arbetande turboaggregat, samt metod för reglering
US8359858B2 (en) * 2007-10-30 2013-01-29 Ford Global Technologies, Llc Twin turbocharged engine with reduced compressor imbalance and surge
JP4950082B2 (ja) * 2008-01-10 2012-06-13 三菱重工業株式会社 舶用ディーゼル機関
US8397499B2 (en) * 2009-08-24 2013-03-19 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for turbocharger control
US9074549B1 (en) * 2014-03-24 2015-07-07 Cummins Inc. Aftertreatment thermal management strategies for internal combustion engines having multiple cylinder banks

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6324846B1 (en) 1999-03-31 2001-12-04 Caterpillar Inc. Exhaust gas recirculation system for an internal combustion engine
EP2087222B1 (de) 2006-11-23 2010-03-24 Renault Trucks Ein abgasrückführungssystem umfassender verbrennungsmotor
EP2042705A1 (de) 2007-09-28 2009-04-01 Iveco Motorenforschung AG Aufgeladene Turbo-Compound-Brennkraftmaschine
JP2009257097A (ja) 2008-04-11 2009-11-05 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 排気エネルギー回収装置
EP2639440A1 (de) 2010-11-09 2013-09-18 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Motorabgasreinigungsvorrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
US20150345378A1 (en) 2015-12-03
AT515544B1 (de) 2015-10-15
AT515544A4 (de) 2015-10-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2010020323A1 (de) Abgasturbolader für eine brennkraftmaschine eines kraftfahrzeugs
EP2362083B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges
EP2059663A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum betreiben einer brennkraftmaschine
EP2196659A1 (de) Zweistufiges Aufladesystem für Abgaszirkulation
DE102009018583A1 (de) Verbrennungskraftmaschine sowie Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine
EP3289199B1 (de) Brennkraftmaschine und verfahren zum starten einer brennkraftmaschine
DE102015108560A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer einen Abgasstrang aufweisenden Brennkraftmaschine
EP2356328A1 (de) Zweistufiges aufladesystem für abgasrezirkulation
DE19826355A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung einer Abgasturboladerturbine
DE102014200573A1 (de) Aufgeladene Brennkraftmaschine mit mindestens einem Abgasturbolader und Verfahren zum Betreiben einer derartigen Brennkraftmaschine
DE102004030259A1 (de) Turbo-Registeraufladevorrichtung für eine Brennkraftmaschine und Verfahren zur Betriebsführung einer Turbo-Registeraufladevorrichtung für eine Brennkraftmaschine
WO2011045272A1 (de) Verbrennungsmotor mit aufladeeinrichtung sowie verfahren zum betreiben eines verbrennungsmotors
DE102013008827A1 (de) Aufgeladene Brennkraftmaschine
WO2004111406A2 (de) Brennkraftmaschine mit abgasrückführeinrichtung und verfahren hierzu
DE102015211437B4 (de) Verfahren zur Ladedrucksteuerung einer Brennkraftmaschine mit parallel angeordneten Turbinen
DE102014007167A1 (de) Brennkraftmaschine sowie Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
WO2004031552A2 (de) Brennkraftmaschine mit einem abgasturbolader und einer abgasrückführeinrichtung
WO2019110578A1 (de) Verbrennungsmotor, kraftfahrzeug mit einem solchen sowie verfahren zum betreiben eines verbrennungsmotors
AT512073B1 (de) Brennkraftmaschine
AT515936B1 (de) Brennkraftmaschine
DE102012006612A1 (de) Verbrennungskraftmaschine, insbesondere für einen Kraftwagen
DE102013003136B4 (de) Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine sowie entsprechende Brennkraftmaschine
DE202015101588U1 (de) Aufgeladene Brennkraftmaschine mit Abgasturbolader und Zusatzverdichter
DE102015219122A1 (de) Verfahren zur Ladedruckeinstellung einer aufgeladenen Brennkraftmaschine mit Elektromaschine und Brennkraftmaschine zur Durchführung eines derartigen Verfahrens
DE102014200572A1 (de) Aufgeladene Brennkraftmaschine mit mindestens einem Abgasturbolader und Verfahren zum Betreiben einer derartigen Brennkraftmaschine

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee