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Die Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine, insbesondere für ein Kraftfahrzeug wie beispielsweise einen Kraftwagen, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Eine solche Verbrennungskraftmaschine, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, ist beispielsweise bereits der
DE 102 11 166 A1 als bekannt zu entnehmen. Die Verbrennungskraftmaschine weist wenigstens einen Brennraum auf, welcher beispielsweise als Zylinder ausgebildet ist. Ferner umfasst die Verbrennungskraftmaschine einen von Luft durchströmbaren Ansaugtrakt zum Führen der Luft in den Brennraum. Die Verbrennungskraftmaschine weist ferner wenigstens einen in dem Ansaugtrakt angeordneten Verdichter zum Verdichten der den Ansaugtrakt durchströmenden Luft auf. Außerdem umfasst die Verbrennungskraftmaschine wenigstens zwei in dem Ansaugtrakt angeordnete Drosselklappen, welche in Strömungsrichtung der Luft aufeinanderfolgen. Dies bedeutet, dass die Drosselklappen bezogen auf die Strömungsrichtung der den Ansaugtrakt durchströmenden Luft in Reihe beziehungsweise seriell zueinander geschaltet sind, sodass eine der Drosselklappen in Strömungsrichtung der Luft stromab der anderen Drosselklappe angeordnet ist.
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Eine solche Verbrennungskraftmaschine ist auch aus der
DE 10 2013 000 040 A1 und aus der
WO 2006/059950 A1 bekannt.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verbrennungskraftmaschine der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass ein besonders vorteilhaftes Ansprechverhalten der Verbrennungskraftmaschine realisiert werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch eine Verbrennungskraftmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Um eine Verbrennungskraftmaschine der im Oberbegriff von Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass sich ein besonders vorteilhaftes Ansprechverhalten der Verbrennungskraftmaschine realisieren lässt, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Drosselklappen stromab des Verdichters angeordnet sind. Mit anderen Worten ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass beide Drosselklappen bezogen auf die Strömungsrichtung der den Ansaugtrakt durchströmenden Luft stromab des Verdichters angeordnet sind.
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Der Erfindung liegt dabei insbesondere folgende Erkenntnis zugrunde: Das Verdichten von Luft, die wenigstens einem beispielsweise als Zylinder ausgebildeten Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine zugeführt wird, wird auch als Aufladen bezeichnet. Bei moderneren Verbrennungskraftmaschinen besteht dabei das Ziel, einen besonders hohen maximalen Aufladegrad zu realisieren, um eine besonders hohe spezifische Leistung, das heißt eine besonders hohe Literleistung sowie eine besonders hohe maximale Motorleistung zu realisieren. Mit immer weiter steigendem, maximalem Aufladegrad von beispielsweise als Otto- oder Dieselmotoren ausgebildeten Verbrennungskraftmaschinen verschlechtert sich jedoch das Ansprechverhalten der Verbrennungskraftmaschine, wobei das Ansprechverhalten auch als zeitliches Ansprechverhalten oder als Reaktionsverhalten bezeichnet wird.
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Unter dem Ansprechverhalten ist die Reaktion beziehungsweise Reaktionsfähigkeit der Verbrennungskraftmaschine auf sich ändernde Lastanforderungen zu verstehen. Bei einem Kraftfahrzeug gibt beispielsweise der Fahrer des Kraftfahrzeugs die von der Verbrennungskraftmaschine zum Antreiben des Kraftfahrzeugs bereitzustellende Last vor, indem der Fahrer beispielsweise ein Bedienelement, welches als Fahrpedal ausgebildet sein kann, bedient. Dieses Vorgeben der Last wird als Lastanforderung bezeichnet, da der Fahrer durch das Betätigen des Bedienelements von der Verbrennungskraftmaschine eine Last anfordert, die von der Verbrennungskraftmaschine bereitzustellen ist. Bei plötzlicher Lastanforderung verschlechtert sich naturgegebenermaßen das Beschleunigungs- beziehungsweise Ansprechverhalten eines Turboladerlaufzeugs mit zunehmendem Aufladegrad zusehends aufgrund der zwangsläufig immer größer werdenden Laufzeug-Massenträgheit. Unter dem Turboladerlaufzeug beziehungsweise unter dem Laufzeug ist ein Laufzeug zu verstehen, welches beispielsweise eine Welle und ein drehfest mit der Welle verbundenes Verdichterrad umfasst, mittels welchem die den Ansaugtrakt durchströmende Luft verdichtet wird. Das beispielsweise als Turboladerlaufzeug ausgebildete Laufzeug umfasst dabei üblicherweise auch ein drehfest mit der Welle verbundenes Turbinenrad, welches von Abgas der Verbrennungskraftmaschine antreibbar ist. Somit kann das Verdichterrad über die Welle von dem Turbinenrad angetrieben werden. Da das Turbinenrad von dem Abgas der Verbrennungskraftmaschine antreibbar ist, kann im Abgas der Verbrennungskraftmaschine enthaltene Energie zum Verdichten der Luft genutzt werden. Bei einem Lastabfall verschlechtert sich die Motorbremswirkung aufgrund eines hohen Restdrucks vor dem Brennraum, insbesondere vor Einlassventilen des Brennraums, insbesondere nach Schließen der Drosselklappe.
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Diese Probleme und Nachteile können mittels der erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine vermieden oder zumindest reduziert werden, da nicht nur genau eine, sondern wenigstens zwei Drosselklappen vorgesehen sind, welche beide stromab des Verdichters angeordnet sind. Im Vergleich zu herkömmlichen Verbrennungskraftmaschinen mit nur genau einer Drosselklappe fungiert die zweite Drosselklappe als zusätzliche Drosselklappe, welche es nun ermöglicht, zumindest nahezu kompromisslos und völlig unabhängig von der Situation eines Lastabfalls die zur Beschleunigung des Verdichterrads erforderliche treibende Druckdifferenz deutlich zu erhöhen.
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Zu einem Lastabfall beziehungsweise zu einer Reduzierung der Lastanforderung kommt es durch eine entsprechende Betätigung des Bedienelements, wobei ein solcher Lastabfall auch als Gaswegnehmen bezeichnet wird. Im Gegensatz dazu wird eine zunehmende Lastanforderung, das heißt eine Lasterhöhung als Gasgeben bezeichnet.
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Durch die Verwendung der beiden Drosselklappen in dem Ansaugtrakt und somit in einem von der dem Brennraum zuzuführenden Luft durchströmbaren Luftpfad ist es möglich, das zeitliche Ansprechverhalten der Verbrennungskraftmaschine sowohl beim Gasgeben als auch beim Gaswegnehmen im Vergleich zu herkömmlichen Verbrennungskraftmaschinen deutlich zu verbessern. Beide Fälle, das heißt sowohl das Gasgeben als auch das Gaswegnehmen können durch nur eine Drosselklappe bisher nicht optimal beziehungsweise kompromisslos realisiert werden. Je höher der Aufladegrad ist, desto relevanter wird der Einsatz der beiden, stromab des Verdichters angeordneten Drosselklappen, um eine besonders vorteilhafte Fahrbarkeit der Verbrennungskraftmaschine und somit des Kraftfahrzeugs insgesamt zu realisieren.
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Da die Drosselklappen in Strömungsrichtung der Luft hintereinander beziehungsweise aufeinanderfolgend angeordnet sind, ist eine erste der Drosselklappen in Strömungsrichtung der Luft stromauf der zweiten Drosselklappe angeordnet. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die erste Drosselklappe besonders nahe an einem Abgang beziehungsweise Ausgang des Verdichters angeordnet ist. Beispielsweise ist in dem Ansaugtrakt eine Kühleinrichtung zum Kühlen der verdichteten Luft angeordnet. Die Kühleinrichtung ist somit stromab des Verdichters angeordnet und wird auch als Ladeluftkühler bezeichnet. Dabei ist die erste Drosselklappe vorzugsweise stromab des Verdichters beziehungsweise stromab des Verdichterrads und stromauf des Ladeluftkühlers angeordnet.
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Ferner ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die zweite Drosselklappe stromab der Kühleinrichtung und besonders nahe an dem Brennraum, insbesondere an Einlassventilen des Brennraums, angeordnet ist, wobei die zweite Drosselklappe stromauf der Einlassventile angeordnet ist. Beispielsweise weist die Verbrennungskraftmaschine eine Mehrzahl von beispielsweise als Zylinder ausgebildeten Brennräumen auf, wobei den Brennräumen ein in dem Ansaugtrakt angeordneter Ladeluftverteiler zugeordnet sein kann. Die verdichtete Luft, welche auch als Ladeluft bezeichnet wird, wird mittels des Ladeluftverteilers auf die Brennräume verteilt und den Brennräumen zugeführt. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die zweite Drosselklappe vor beziehungsweise stromauf des Ladeluftverteilers angeordnet ist.
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Insbesondere kann eine synchrone Ansteuerung der Drosselklappen vorgesehen sein. Mit anderen Worten ist es denkbar, die Drosselklappen synchron, das heißt gleichzeitig anzusteuern und somit zu betätigen.
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Die Ansteuerung erfolgt beispielsweise mittels einer elektronischen Recheneinrichtung der Verbrennungskraftmaschine, wobei die elektronische Recheneinrichtung auch als Steuergerät bezeichnet wird. Zum Ansteuern der jeweiligen Drosselklappe sendet das Steuergerät wenigstens ein elektrisches Signal an die jeweilige Drosselklappe, welche das elektrische Signal empfängt. Durch die synchrone Ansteuerung der Drosselklappen kann ein zweiter Kanal zum Steuergerät vermieden werden, sodass ein Kanal zum Ansteuern beider Drosselklappen ausreicht. Über diesen Kanal kann das zuvor beschriebene elektrische Signal zum Ansteuern der jeweiligen Drosselklappe übermittelt werden.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der einzigen Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Zeichnung zeigt in der einzigen Fig. eine schematische Darstellung einer Verbrennungskraftmaschine, mit wenigstens einem Brennraum, mit einem von Luft durchströmbaren Ansaugtrakt zum Führen der Luft in den Brennraum, mit wenigstens einem im Ansaugtrakt angeordneten Verdichter zum Verdichten der den Ansaugtrakt durchströmenden Luft, und mit wenigstens zwei in dem Ansaugtrakt angeordneten und in Strömungsrichtung der Luft aufeinanderfolgenden Drosselklappen, welche beide stromab des Verdichters angeordnet sind.
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Die einzige Fig. zeigt in einer schematischen Darstellung eine im Ganzen mit 10 bezeichnete Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Kraftwagen wie beispielsweise einen Personenkraftwagen. Die Verbrennungskraftmaschine 10 ist beispielsweise als Dieselmotor oder Ottomotor ausgebildet, wobei die Verbrennungskraftmaschine 10 jedoch auch als anderweitige Verbrennungskraftmaschine ausgebildet sein kann. Die Verbrennungskraftmaschine 10 weist ein Zylindergehäuse 12 auf, durch welches mehrere, als Zylinder 14 ausgebildete Brennräume der Verbrennungskraftmaschine 10 gebildet sind.
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Die Verbrennungskraftmaschine umfasst ferner einen von Luft durchströmbaren Ansaugtrakt 16, mittels welchem die den Ansaugtrakt 16 durchströmende Luft zu den Zylindern 14 und in die Zylinder 14 geführt wird. Wie in der Fig. durch einen Pfeil 18 veranschaulicht ist, saugt die Verbrennungskraftmaschine während ihres Betriebs Luft, beispielsweise aus der Umgebung, an, wobei die Luft in den Ansaugtrakt 16 einströmt und den Ansaugtrakt 16 durchströmt. Mittels des Ansaugtrakts 16 wird beispielsweise ein sogenanntes Frischgas den Zylindern 14 zugeführt und in die Zylinder 14 eingeleitet, wobei dieses Frischgas zumindest die zuvor beschriebene Luft, insbesondere als Frischluft, umfassen kann. Gegebenenfalls kann das Frischgas wenigstens ein weiteres, von Luft unterschiedliches Gas umfassen, wobei es sich beispielsweise um rückgeführtes Abgas handelt. Die Verbrennungskraftmaschine 10 umfasst einen in dem Ansaugtrakt 16 angeordneten Verdichter 20 zum Verdichten der den Ansaugtrakt 16 durchströmenden Luft. Vorliegend ist der Verdichter 20 Bestandteil eines Abgasturboladers 22 der Verbrennungskraftmaschine 10.
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Die Verbrennungskraftmaschine 10 umfasst dabei einen Abgastrakt 24, welcher von Abgas der Verbrennungskraftmaschine 10 durchströmbar ist. Während eines gefeuerten Betriebs der Verbrennungskraftmaschine 10 werden den Zylindern 14 die Luft und Kraftstoff, insbesondere flüssiger Kraftstoff, zugeführt, sodass im jeweiligen Zylinder 14 ein Kraftstoff-Luft-Gemisch entsteht. Dieses Kraftstoff-Luft-Gemisch wird verbrannt, woraus Abgas der Verbrennungskraftmaschine 10 resultiert. Das Abgas kann aus den Zylindern 14 aus- und in den Abgastrakt 24 einströmen, sodass das Abgas mittels des Abgastrakts 24 von den Zylindern 14 abgeführt wird. Hierzu umfasst der Abgastrakt 24 einen Abgaskrümmer 26, mittels welchem das Abgas aus den Zylindern 14 gesammelt wird. Mittels des Abgastrakts 24 wird das Abgas zu einer in dem Abgastrakt 24 angeordneten Turbine 28 des Abgasturboladers 22 geleitet. Die Turbine 28 umfasst ein von dem Abgas antreibbares Turbinenrad, welches Bestandteil eines Laufzeugs ist. Das Laufzeug wird auch als Turbolaufzeug bezeichnet, da der Abgasturbolader 22 auch als Turbolader bezeichnet wird. Das Laufzeug umfasst das Turbinenrad und eine Welle 30, welche drehfest mit dem Turbinenrad verbunden ist. Das Laufzeug umfasst ferner ein Verdichterrad des Verdichters 20, wobei das Verdichterrad drehfest mit der Welle 30 verbunden ist. Infolge dieser drehfesten Verbindung kann das Verdichterrad über die Welle 30 von dem Turbinenrad angetrieben werden. Durch Antreiben des Verdichterrads wird die den Ansaugtrakt 16 durchströmende Luft mittels des Verdichterrads verdichtet. Da das Turbinenrad von dem Abgas der Verbrennungskraftmaschine 10 antreibbar ist, kann im Abgas enthaltene Energie zum Verdichten der Luft genutzt werden. Dadurch kann ein besonders effizienter Betrieb der Verbrennungskraftmaschine 10 realisiert werden.
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Wie in der Fig. durch einen Pfeil 33 veranschaulicht ist, strömt das Abgas nach dem Antreiben des Turbinenrads beziehungsweise der Turbine 28 beispielsweise zu einer in der Fig. nicht näher dargestellten Abgasnachbehandlungseinrichtung der Verbrennungskraftmaschine 10. Durch das Verdichten der Luft wird die Luft erwärmt. Um dabei einen besonders hohen Aufladegrad zu realisieren, umfasst die Verbrennungskraftmaschine 10 einen in dem Ansaugtrakt 16 angeordneten Ladeluftkühler 32, welcher stromab des Verdichters 20 und stromauf der Zylinder 14 angeordnet ist. Der Ladeluftkühler 32 ist eine Kühleinrichtung, mittels welcher die verdichtete und dadurch erwärmte Luft gekühlt wird.
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Der Ladeluftkühler 32 ist dabei in dem Ansaugtrakt 16 angeordnet und von der Luft durchströmbar. Ferner ist in dem Ansaugtrakt 16 ein Ladeluftverteiler 34 angeordnet. Der Ladeluftverteiler 34 ist ein den Zylindern 14 gemeinsames Luftführungselement, wobei die verdichtete und gekühlte Luft mittels des Ladeluftverteilers 34 auf die Zylinder 14 aufgeteilt und in die Zylinder eingeleitet wird. Dem jeweiligen Zylinder 14 sind beispielsweise Einlassventile zugeordnet, mittels welchen das Einströmen des Frischgases in den jeweiligen Zylinder 14 einstellbar beziehungsweise steuerbar ist.
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Die Verbrennungskraftmaschine 10 umfasst ferner eine in dem Ansaugtrakt 16 angeordnete erste Drosselklappe 36 sowie eine in dem Ansaugtrakt 16 angeordnete zweite Drosselklappe 38. Die Drosselklappen 36 und 38 sind dabei in Strömungsrichtung der den Ansaugtrakt 16 durchströmenden Luft aufeinanderfolgend beziehungsweise hintereinander angeordnet, sodass die Drosselklappen 36 und 38 seriell beziehungsweise in Reihe zueinander geschaltet oder angeordnet sind.
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Um nun ein besonders vorteilhaftes Ansprechverhalten der Verbrennungskraftmaschine 10 zu realisieren, sind beide Drosselklappen 36 und 38 in Strömungsrichtung der Luft stromab des Verdichters 20 beziehungsweise des Verdichterrads angeordnet. Dabei ist die erste Drosselklappe 36 stromab des Verdichters 20 und stromauf des Ladeluftkühlers 32 angeordnet, wobei die zweite Drosselklappe 38 stromab des Ladeluftkühlers 32 und stromauf der Zylinder 14, insbesondere stromauf des Ladeluftverteilers 34, angeordnet ist. Die jeweilige Drosselklappe 36 beziehungsweise 38 ist ein Ventilelement oder ein Steuerorgan, mittels welchem beispielsweise eine den Ansaugtrakt 16 durchströmenden Menge der Luft einstellbar ist. Insbesondere ist mittels der jeweiligen Drosselklappe 36 beziehungsweise 38 ein jeweiliger, von der Luft durchströmbarer Strömungsquerschnitt einstellbar.
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Aus der Fig. ist ferner erkennbar, dass die erste Drosselklappe 36 in Strömungsrichtung der Luft näher an dem Verdichter 20 als an dem Ladeluftkühler 32 angeordnet ist. Vorzugsweise ist die Drosselklappe 36 möglichst nahe an dem Verdichter 20 beziehungsweise an dessen Ausgang angeordnet, um ein erstes Volumen zwischen dem Verdichter 20 und der Drosselklappe 36 besonders gering zu halten. Ferner ist die Drosselklappe 38 in Strömungsrichtung der Luft näher an dem Ladeluftverteiler 34 beziehungsweise an dem jeweiligen Zylinder 14 als an dem Ladeluftkühler 32 angeordnet. Mit anderen Worten ist die Drosselklappe 38 möglichst nahe an den Zylindern 14 beziehungsweise an dessen Einlassventilen angeordnet, um ein zweites Volumen zwischen der zweiten Drosselklappe 38 und den Einlassventilen besonders gering zu halten.
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Dem jeweiligen Zylinder 14 ist beispielsweise wenigstens ein Einlasskanal zugeordnet, über welchen das Frischgas in den jeweiligen Zylinder 14 einleitbar ist. Der jeweilige Einlasskanal ist beispielsweise durch einen in der Fig. nicht näher dargestellten Zylinderkopf zumindest teilweise gebildet. Ferner ist es möglich, dass der jeweilige Einlasskanal zumindest teilweise durch den Ladeluftverteiler 34 gebildet ist. Um das zweite Volumen besonders gering zu halten, kommen vorzugsweise Einzeldrosselklappen zum Einsatz. Mit anderen Worten kommt vorzugsweise je Einlasskanal eine Drosselklappe zum Einsatz, wobei diese Drosselklappe als Einzeldrosselklappe bezeichnet wird und stromab der ersten Drosselklappe 36 angeordnet ist. Die jeweilige Einzeldrosselklappe ist vorzugsweise in dem jeweiligen Einlasskanal angeordnet, sodass das zweite Volumen zwischen dem jeweiligen Einlassventil und der jeweiligen Einzeldrosselklappe (zweite Drosselklappe) besonders gering gehalten werden kann.
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Durch den Einsatz der beiden Drosselklappen 36 und 38 und deren Anordnung stromab des Verdichters 20 kann ein besonders vorteilhaftes Ansprech- und somit Beschleunigungsverhalten des Laufzeugs und somit der Verbrennungskraftmaschine 10 insgesamt realisiert werden. Gleichzeitig ist ein besonders hoher maximaler Aufladegrad realisierbar, sodass eine besonders hohe maximale Motorleistung und somit eine besonders hohe spezifische Leistung der Verbrennungskraftmaschine 10 dargestellt werden kann. Durch die Realisierung eines besonders guten Ansprechverhaltens kann zudem ein besonders hoher Komfort realisiert werden.
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Die Verwendung der beiden, stromab des Verdichters 20 angeordneten Drosselklappen 36 und 38 ist vorteilhaft sowohl bei einem Lastabfall als auch bei einer plötzlichen Lastanforderung, wobei der Lastabfall auch als Gaswegnehmen und die Lastanforderung auch als Gasgeben bezeichnet wird.
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Im Folgenden wird ein Lastabfall bei einer herkömmlichen Verbrennungskraftmaschine beschrieben, welche lediglich genau eine Drosselklappe umfasst. Bei einem Lastabfall schließt sich die Drosselklappe. Wenn die Drosselklappe schließt, befindet sich in diesem Moment immer noch ein hoher Druck im Ladeluftverteiler. Auch wenn im Schubbetrieb die Zündung und die Kraftstoffeinspritzung ausgeschaltet sind, drückt der verbleibende hohe Druck auf in den Zylindern angeordnete Kolben, sodass subjektiv kaum eine Motorbremswirkung zu spüren ist, was für den Fahrer subjektiv so wirkt, als wäre die Verbrennungskraftmaschine zunächst noch weiter im Betrieb. Insbesondere bei kleinen Hubräumen schluckt die Verbrennungskraftmaschine pro Zyklus nur wenig Luft aus dem Ladeluftverteiler, sodass es nur zu einem langsamen Druckabbau im Ladeluftverteiler kommt.
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Diese Probleme und Nachteile können durch den Einsatz der beiden Drosselklappen 36 und 38 vermieden werden. Dabei ist es vorteilhaft, die zweite Drosselklappe 38 möglichst nahe an den Einlassventilen zu platzieren, um das zweite Volumen, in welchem der oben beschriebene, verbleibende Druck herrschen kann, so klein wie möglich zu halten.
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Im Folgenden wird bezogen auf eine herkömmliche Verbrennungskraftmaschine, welche lediglich genau eine Drosselklappe aufweist, eine plötzliche Lastanforderung beschrieben: Bei niedriger Teillast herrscht beispielsweise vor dem Gasgeben hinter der Drosselklappe ein Druck von etwa 0,5 bar, und der Druck vor der Drosselklappe entspricht zumindest im Wesentlichen dem Umgebungsdruck von beispielsweise 1 bar. Dies bedeutet, dass sowohl vor als auch hinter der Drosselklappe ein Volumen in dem Ansaugtrakt existiert, wobei in diesen Volumina die zuvor beschriebenen, unterschiedlichen Drücke herrschen. Beim Gasgeben wird die Drosselklappe geöffnet, sodass die Drosselklappe die beiden Volumina vor und hinter der Drosselklappe verbindet. In der Folge mittelt sich der Druck in den beiden miteinander verbundenen Volumina aus. Am Laufrad liegt somit eine recht hohe Druckdifferenz von möglicherweise 100 bis 200 Millibar an, je nach Größe des jeweiligen Volumens. Hierdurch wird das Verdichterrad beschleunigt, insbesondere nach dem gleichen Funktionsprinzip, wie auch das Turbinenrad durch eine treibende Druckdifferenz beschleunigt wird. Solange das Druckverhältnis vor und hinter dem Verdichterrad kleiner 1 ist, gibt das Verdichterrad sogar Arbeit an das Turbinenrad ab, anstatt vom Turbinenrad angetrieben zu werden.
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Somit ist es wünschenswert, das erste Volumen zwischen dem Verdichterrad beziehungsweise dessen Austritt und der ersten Drosselklappe 36 so klein wie möglich zu halten, damit der gemittelte Druck der beiden zuvor beschriebenen, nun miteinander verbundenen Volumina recht klein bleibt, und für die Beschleunigung des Verdichterrads eine besonders hohe treibende Druckdifferenz entsteht. Dies kann durch den Einsatz der beiden Drosselklappen 36 und 38 realisiert werden.
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Bei stets steigenden Aufladegraden fällt es immer schwerer, einen akzeptablen Kompromiss zur Platzierung genau einer einzelnen Drosselklappe zu finden. Da die Platzierung der nur einen Drosselklappe nahe am Austritt des Verdichterrads das Ansprechverhalten des Laufzeugs verbessert, verschlechtert sich die Bremswirkung der Verbrennungskraftmaschine und umgekehrt. Dieser Zielkonflikt kann durch den Einsatz der beiden Drosselklappen 36 und 38 gelöst werden, wobei beide Drosselklappen 36 und 38 stromab des Verdichters 20 angeordnet sind.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Verbrennungskraftmaschine
- 12
- Zylindergehäuse
- 14
- Zylinder
- 16
- Ansaugtrakt
- 18
- Pfeil
- 20
- Verdichter
- 22
- Abgasturbolader
- 24
- Abgastrakt
- 26
- Abgaskrümmer
- 28
- Turbine
- 30
- Welle
- 32
- Ladeluftkühler
- 33
- Pfeil
- 34
- Ladeluftverteiler
- 36
- erste Drosselklappe
- 38
- zweite Drosselklappe
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10211166 A1 [0002]
- DE 102013000040 A1 [0003]
- WO 2006/059950 A1 [0003]
