DE102016120815A1 - Internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

Eine Brennkraftmaschine mit einem Verbrennungsmotor (10), einem Abgasstrang und einer oder mehreren in den Abgasstrang integrierten Abgasturbinen (20), bei der der Verbrennungsmotor (10) einen oder mehrere Brennräume (12) ausbildet, denen jeweils mindestens zwei Auslassventile (24, 26) zugeordnet sind, und bei der die Auslassventile (24, 26) mittels eines Ventiltriebs betätigbar sind, wobei den Brennräumen (12) zugeordnete erste Auslassventile (24) über eine gemeinsame erste Abgasflut (28) und den Brennräumen (12) zugeordnete zweite Auslassventile (26) über eine gemeinsame zweite Abgasflut (30) des Abgasstrangs mit der oder den Abgasturbinen (20) in Abgas leitender Verbindung stehen, wobei für die zweite Abgasflut (30) eine größere Kühlwirkung realisiert ist als für die erste Abgasflut (28), ist dadurch gekennzeichnet, dass der minimale und/oder der mittlere Strömungsquerschnitt der ersten Abgasflut (28) kleiner als der entsprechende Strömungsquerschnitt der zweiten Abgasflut (30) ausgelegt ist. Dadurch können Vorteile, hinsichtlich des Betriebsverhaltens des Verbrennungsmotors, realisiert werden. Insbesondere wird die Realisierung einer Stoßaufladung ermöglicht beziehungsweise positiv beeinflusst, indem aufgrund der relativ kleinen Dimensionierung der ersten Abgasflut (28) eine relativ stark ausgeprägte Pulsation des Drucks des Abgases in der ersten Abgasflut (28) mit entsprechend stark ausgeprägten Druckspitzen und Drucktälern erzeugt wird.An internal combustion engine having an internal combustion engine (10), an exhaust system and one or more exhaust gas turbines (20) integrated in the exhaust system, in which the internal combustion engine (10) forms one or more combustion chambers (12) each having at least two exhaust valves (24, 26) in which the exhaust valves (24, 26) can be actuated by means of a valve drive, first exhaust valves (24) assigned to the combustion chambers (12) being connected via a common first exhaust gas flow (28) and second exhaust valves (26) assigned to the combustion chambers (12) ) are in exhaust gas conductively connected via a common second exhaust gas flow (30) of the exhaust line with the exhaust gas or the turbines (20), wherein for the second exhaust gas flow (30) a greater cooling effect is realized than for the first exhaust gas flow (28), characterized in that the minimum and / or the mean flow cross section of the first exhaust gas flow (28) is smaller than the corresponding flow cross section of the second exhaust gas flow (28) LUT (30) is designed. As a result, advantages with regard to the operating behavior of the internal combustion engine can be realized. In particular, the realization of a bump charge is made possible or positively influenced by a relatively strong pulsation of the pressure of the exhaust gas in the first exhaust gas flow (28) is generated with correspondingly pronounced pressure peaks and pressure valleys due to the relatively small dimensions of the first exhaust gas flow (28).

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einem Verbrennungsmotor, einem Abgasstrang und einer oder mehreren in den Abgasstrang integrierten Abgasturbinen, wobei der Verbrennungsmotor einen oder mehrere Brennräume ausbildet, denen jeweils mindestens zwei Auslassventile zugeordnet sind, wobei die Auslassventile mittels eines Ventiltriebs betätigbar sind und wobei den Brennräumen zugeordnete erste Auslassventile über eine gemeinsame erste Abgasflut und den Brennräumen zugeordnete zweite Auslassventile über eine gemeinsame zweite Abgasflut des Abgasstrangs mit der oder den Abgasturbinen in Abgas leitender Verbindung stehen, wobei für die zweite Abgasflut eine größere Kühlwirkung realisiert ist als für die erste Abgasflut.The invention relates to an internal combustion engine with an internal combustion engine, an exhaust system and one or more exhaust gas turbines integrated in the exhaust line, wherein the internal combustion engine forms one or more combustion chambers, each of which at least two exhaust valves are assigned, wherein the exhaust valves are actuated by means of a valve train and wherein the combustion chambers associated first exhaust valves via a common first exhaust gas flow and the combustion chambers associated second exhaust valves via a common second exhaust gas flow of the exhaust line with the exhaust gas or the exhaust gas are in exhaust connection, wherein for the second exhaust gas, a greater cooling effect is realized than for the first exhaust gas flow.

Eine solche Brennkraftmaschine ist aus der DE 10 2012 001 199 A1 bekannt. Die dort insgesamt als Abgaskrümmer bezeichneten Abgasfluten dieser Brennkraftmaschine sind dabei in einen Zylinderkopf des Verbrennungsmotors integriert, wodurch eine Kühlung für das die Abgasfluten durchströmende Abgas erreicht wird. Weiterhin ist bei der Brennkraftmaschine gemäß der DE 10 2012 001 199 A1 vorgesehen, dass jede der Abgasfluten in Abgas leitender Verbindung mit jeweils einer separaten Abgasturbine eines Abgasturboladers steht. Alternativ dazu können auch zwei hintereinander geschaltete Abgasturbolader vorgesehen sein, wobei die Abgasfluten zunächst zusammengeführt und anschließend der Abgasturbine eines ersten der Abgasturbolader zugeführt wird.Such an internal combustion engine is from the DE 10 2012 001 199 A1 known. The exhaust gas flows of this internal combustion engine, which are referred to overall as exhaust manifolds, are integrated into a cylinder head of the internal combustion engine, whereby cooling for the exhaust gas flowing through the exhaust gas flows is achieved. Furthermore, in the internal combustion engine according to the DE 10 2012 001 199 A1 provided that each of the exhaust gas flows in exhaust gas conductive connection with each of a separate exhaust gas turbine of an exhaust gas turbocharger. Alternatively, two exhaust gas turbochargers connected in series can also be provided, wherein the exhaust gas flows are first brought together and then supplied to the exhaust gas turbine of a first exhaust gas turbocharger.

Ein in einen Zylinderkopf integrierter Abgaskrümmer wird in der DE 10 2012 001 199 A1 als nachteilig hinsichtlich des Kaltstartverhaltens und der sich daran anschließenden Warmlaufphase des Verbrennungsmotors sowie hinsichtlich des Ansprechverhalten des Abgasturboladers infolge einer ungewollten Kühlung des Abgases bezeichnet. Um diese Nachteile zu vermeiden ist gemäß der DE 10 2012 001 199 A1 vorgesehen, jeden der Brennräume des Verbrennungsmotors über jeweils ein Auslassventil mit einer ersten Abgasflut und über jeweils ein weiteres Auslassventil mit einer zweiten Abgasflut zu verbinden, wobei für die zwei verschiedenen Abgasfluten unterschiedliche Kühlwirkungen realisiert sind, indem beispielsweise die Kanäle der ersten Abgasflut kürzer und im Querschnitt größer als diejenigen der zweiten Abgasflut dimensioniert sind, wodurch für das diese durchströmende Abgas eine geringere Kühlwirkung erzielt wird. Für eine in Abhängigkeit von dem Betriebspunkt des Verbrennungsmotors möglichst optimale Kühlung des Abgases ist vorgesehen, den Abgasmassenstrom entweder vollständig über eine der Abgasfluten strömen zu lassen oder in einem definierten Verhältnis auf die beiden Abgasfluten zu verteilen.An integrated in a cylinder head exhaust manifold is in the DE 10 2012 001 199 A1 referred to as disadvantageous with respect to the cold start behavior and the subsequent warm-up phase of the internal combustion engine and with respect to the response of the exhaust gas turbocharger due to an unwanted cooling of the exhaust gas. To avoid these disadvantages is according to the DE 10 2012 001 199 A1 provided to connect each of the combustion chambers of the internal combustion engine via a respective exhaust valve with a first exhaust gas flow and via each another exhaust valve with a second exhaust gas flow, wherein for the two different exhaust gas flows different cooling effects are realized by, for example, the channels of the first exhaust gas flow shorter and in cross section are dimensioned larger than those of the second exhaust gas flow, whereby a smaller cooling effect is achieved for the exhaust gas flowing through it. For a cooling of the exhaust gas which is as optimal as possible in dependence on the operating point of the internal combustion engine, it is provided either to allow the exhaust gas mass flow to flow completely through one of the exhaust gas flows or to distribute it in a defined ratio to the two exhaust gas flows.

Eine zu der Brennkraftmaschine gemäß der DE 10 2012 001 199 A1 ähnliche Brennkraftmaschine ist aus der DE 10 2015 203 157 A1 bekannt. Bei der darin beschriebenen Brennkraftmaschine ist vorgesehen, eine erste Abgasleitung einschließlich des Gehäuses einer in diese Abgasleitung integrierten Abgasturbine eines ersten Abgasturboladers bis zu einem stromab der Abgasturbine angeordneten Abgasnachbehandlungssystem mit einer innen liegenden, isolierenden Metallstruktur zu versehen, während eine zweite Abgasleitung, die ebenfalls eine Abgasturbine eines zweiten Abgasturboladers integriert, eine solche isolierende Metallstruktur nicht aufweist.One to the internal combustion engine according to the DE 10 2012 001 199 A1 similar internal combustion engine is from the DE 10 2015 203 157 A1 known. In the internal combustion engine described therein, it is provided to provide a first exhaust pipe including the housing of an exhaust gas turbine integrated in this exhaust pipe of a first exhaust gas turbocharger to an exhaust aftertreatment system disposed downstream of the exhaust gas turbine with an internal, insulating metal structure, while a second exhaust pipe, which is also an exhaust gas turbine integrated a second exhaust gas turbocharger, does not have such an insulating metal structure.

Die DE 10 2014 201 433 A1 beschreibt einen Zylinderkopf mit einem integrierten Kühlmittelmantel für eine Flüssigkeitskühlung, wobei den Kühlmittelmantel begrenzende Wandungen zumindest bereichsweise mit einer Wärmeisolierung versehen sind.The DE 10 2014 201 433 A1 describes a cylinder head with an integrated coolant jacket for liquid cooling, wherein the coolant jacket limiting walls are at least partially provided with a thermal insulation.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Brennkraftmaschine, wie sie grundsätzlich aus der DE 10 2012 001 199 A1 bekannt ist, hinsichtlich des Betriebsverhaltens, insbesondere bei einem Betrieb des Verbrennungsmotors der Brennkraftmaschine bei niedrigen Drehzahlen und Lasten, zu verbessern.The invention was based on the object, an internal combustion engine, as in principle from the DE 10 2012 001 199 A1 is known to improve in terms of performance, especially in an operation of the internal combustion engine of the internal combustion engine at low speeds and loads.

Diese Aufgabe wird mittels einer Brennkraftmaschine gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine sind Gegenstände der weiteren Patentansprüche und/oder ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung.This object is achieved by means of an internal combustion engine according to the patent claim 1. Advantageous embodiments of the internal combustion engine according to the invention are objects of the other claims and / or will become apparent from the following description of the invention.

Erfindungsgemäß ist eine Brennkraftmaschine mit einem Verbrennungsmotor, einem Abgasstrang und einer oder mehreren in den Abgasstrang integrierten Abgasturbinen, die insbesondere (jeweils) Bestandteil eines Abgasturboladers sind, vorgesehen, wobei der Verbrennungsmotor einen oder mehrere Brennräume ausbildet, denen jeweils mindestens zwei Auslassventile zugeordnet sind. Die Auslassventile sind mittels eines Ventiltriebs betätigbar, wobei den Brennräumen zugeordnete erste Auslassventile über eine gemeinsame erste Abgasflut und den Brennräumen zugeordnete zweite Auslassventile über eine gemeinsame zweite Abgasflut des Abgasstrangs mit der oder den Abgasturbinen in Abgas leitender Verbindung stehen. Dabei ist für die zweite Abgasflut eine größere Kühlwirkung (in zumindest einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine und vorzugsweise stets im Betrieb der Brennkraftmaschine) als für die erste Abgasflut realisiert.According to the invention, an internal combustion engine is provided with an internal combustion engine, an exhaust system and one or more exhaust gas turbines integrated into the exhaust system, which are in particular part of an exhaust gas turbocharger, wherein the internal combustion engine forms one or more combustion chambers to which at least two exhaust valves are respectively assigned. The exhaust valves are actuated by means of a valve drive, wherein the combustion chambers associated first exhaust valves via a common first exhaust gas flow and the combustion chambers associated second exhaust valves via a common second exhaust gas flow of the exhaust system with the exhaust gas or the exhaust gas are in exhaust connection. In this case, a greater cooling effect is realized for the second exhaust gas flow (in at least one operating state of the internal combustion engine and preferably always during operation of the internal combustion engine) than for the first exhaust gas flow.

Die Brennkraftmaschine kann weiterhin eine Steuerungsvorrichtung zur Ansteuerung des Ventiltriebs basierend auf einem Betriebskennfeld des Verbrennungsmotors aufweisen, wobei die Steuerungsvorrichtung derart ausgebildet ist, dass diese den Ventiltrieb derart ansteuert, dass dieser

  • - bei einem Betrieb des Verbrennungsmotors in einem ersten Betriebskennfeldbereich, der durch relativ niedrige Kombination aus Drehzahl und Last gekennzeichnet ist, die ersten Auslassventile (vorzugsweise im maximalen Ausmaß) betätigt und die zweiten Auslassventile nicht oder in einem relativ kleinen (d.h. nicht maximalen und insbesondere im Vergleich zu den ersten Auslassventilen kleineren) Ausmaß betätigt sowie
  • - bei einem Betrieb des Verbrennungsmotors in einem zweiten Betriebskennfeldbereich, der durch relativ hohe Kombination aus Drehzahl und Last gekennzeichnet ist, die zweiten Auslassventile im maximalen Ausmaß betätigt.
The internal combustion engine may further comprise a control device for controlling the valve train based on an operating map of the internal combustion engine, wherein the Control device is designed such that it controls the valve train such that this
  • in an operation of the internal combustion engine in a first operating map area, characterized by a relatively low combination of speed and load, the first exhaust valves are operated (preferably to the maximum extent) and the second exhaust valves are not actuated or in a relatively small (ie not maximum and in particular Compared to the first exhaust valves smaller) extent actuated as well
  • in an operation of the internal combustion engine in a second operating map area, which is characterized by a relatively high combination of speed and load, the second exhaust valves are actuated to the maximum extent.

Dabei können die ersten Auslassventile bei einem Betrieb des Verbrennungsmotors gemäß einem in dem zweiten Betriebskennfeldbereich liegenden Betriebspunkt nicht oder (gegebenenfalls auch variabel) in einem relativ kleinen Ausmaß oder in einem maximalen Ausmaß betätigt werden. Es besteht die Möglichkeit, dass das Betriebskennfeld zusätzlich zu den definierten ersten und zweiten Betriebskennfeldbereichen weitere Betriebskennfeldbereiche aufweist, die durch definierte Betätigungen und/oder Nichtbetätigungen der Auslassventile gekennzeichnet sind oder die definierten ersten und zweiten Betriebskennfeldbereiche in Unterbereiche unterteilt sind.In this case, during operation of the internal combustion engine, the first exhaust valves can not be actuated in a relatively small amount or to a maximum extent in accordance with an operating point lying in the second operating characteristic area. There is the possibility that the operating map has, in addition to the defined first and second operating map areas, further operating map areas which are characterized by defined actuations and / or non-actuations of the outlet valves or the defined first and second operating map areas are subdivided into subregions.

Eine Betätigung der Auslassventile hinsichtlich des „Ausmaßes“ bezieht sich auf die spezifische Menge an Abgas, das im Rahmen eines Öffnungsevents eines Auslassventils infolge einer Öffnung des Auslassventils über dieses aus dem dazugehörigen Brennraum abgeführt werden kann. Vorzugsweise ist dieses Ausmaß beeinflussbar, in dem die Größe des Ventilhubs veränderbar ist. Dies soll die Durchführung eines Nullhubs, d.h. eines geschlossen Haltens, des Auslassventils, einschließen. Ergänzend oder alternativ dazu besteht auch die Möglichkeit, dieses „Ausmaß“ durch eine Veränderung der Öffnungsdauer (in °KW) für die Auslassventile und/oder eine Veränderung der Ventilerhebungskurven zu beeinflussen.An operation of the exhaust valves in terms of "extent" refers to the specific amount of exhaust gas, which can be discharged in the context of an opening event of an exhaust valve due to an opening of the exhaust valve over this from the associated combustion chamber. Preferably, this extent can be influenced, in which the size of the valve lift is variable. This is meant to carry out a zero lift, i. a closed hold, the exhaust valve. Additionally or alternatively, it is also possible to influence this "extent" by changing the opening duration (in ° CA) for the exhaust valves and / or changing the valve lift curves.

Mittels einer solchen Brennkraftmaschine kann erreicht werden, dass bei einem Betrieb des Verbrennungsmotors mit niedrigen Drehzahlen und Lasten gemäß einem innerhalb des ersten Betriebskennfeldbereichs gelegenen Betriebspunkts das in den Brennräumen anfallende Abgas primär oder ausschließlich über die erste Abgasflut, für die eine relativ geringere Kühlwirkung realisiert ist, abgeführt und zu der sich daran anschließenden Abgasturbine geführt wird, wodurch Nachteile, die sich aus einer Kühlung des bei einem Betrieb innerhalb dieses Betriebskennfeldbereichs ohnehin nicht besonders heißen Abgases ergeben würden, vermieden oder zumindest gering gehalten werden können. Diese Nachteile können insbesondere ein relativ schlechtes Ansprechverhalten eines die Abgasturbine umfassenden Abgasturboladers sowie ein relativ schlechtes Low-End-Torque-Verhalten der Brennkraftmaschine infolge eines Enthalpieverlustes des Abgases sein. Weitere Nachteile, die sich aus einer ungewollten Kühlung des bei einem Betrieb des Verbrennungsmotors in dem ersten Betriebskennfeldbereich ergeben würden, sind eine Verzögerung des Erreichens einer sogenannten Light-Off-Temperatur einer insbesondere stromab des oder der Abgasturbine(n) in den Abgasstrang der Brennkraftmaschine integrierten Abgasnachbehandlungseinrichtung, eine Verlängerung von Maßnahmen zur Beheizung einer solchen Abgasnachbehandlungseinrichtung, die Gefahr eines Auskühlen der Abgasnachbehandlungseinrichtung und/oder erhöhte Anforderungen an ein Kühlsystem der Brennkraftmaschine, insbesondere hinsichtlich der Wärmeabfuhr aus dem Kühlsystem an die Umgebung.By means of such an internal combustion engine, it can be achieved that during operation of the internal combustion engine at low speeds and loads according to an operating point located within the first operating characteristic area, the exhaust gas accumulating in the combustion chambers is realized primarily or exclusively via the first exhaust gas flow, for which a relatively lower cooling effect is realized. dissipated and is guided to the adjoining exhaust gas turbine, which disadvantages, which would result from a cooling of the operation within this operating map area anyway not particularly hot exhaust gas can be avoided, or at least kept low. These disadvantages may be, in particular, a relatively poor response of an exhaust gas turbocharger comprising the exhaust gas turbine as well as a relatively poor low-end torque behavior of the internal combustion engine due to an enthalpy loss of the exhaust gas. Further disadvantages which would result from an unintentional cooling of the operating mode of the internal combustion engine in the first operating characteristic area are a delay in reaching a so-called light-off temperature of, in particular, downstream of or the exhaust gas turbine (s) integrated into the exhaust system of the internal combustion engine Exhaust after-treatment device, an extension of measures for heating such an exhaust aftertreatment device, the risk of cooling the exhaust aftertreatment device and / or increased demands on a cooling system of the internal combustion engine, in particular with regard to the heat dissipation from the cooling system to the environment.

Bei einem Betrieb des Verbrennungsmotors mit relativ hohen Kombinationen aus Drehzahl und Last im zweiten Betriebskennfeldbereich, bei dem der Verbrennungsmotor relativ heißes Abgas erzeugt, wird das Abgas dagegen zusätzlich (gegebenenfalls hauptsächlich) oder ausschließlich durch die zweite Abgasflut, für die eine relativ hohe Kühlwirkung realisiert ist, abgeführt. Dadurch kann eine thermische Überlastung von Komponenten des Abgasstrangs und insbesondere der Abgasturbine(n) vermieden werden.On the other hand, in an operation of the internal combustion engine with relatively high combinations of speed and load in the second operating map area, in which the internal combustion engine generates relatively hot exhaust gas, the exhaust gas is additionally (possibly mainly) or exclusively by the second exhaust gas flow, for which a relatively high cooling effect is realized , dissipated. As a result, a thermal overload of components of the exhaust system and in particular of the exhaust gas turbine (s) can be avoided.

Eine solche Brennkraftmaschine ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass der minimale und/oder der mittlere Strömungsquerschnitt der ersten Abgasflut kleiner (vorzugsweise mindestens 10%, besonders bevorzugt mindestens 30% kleiner) als der entsprechende Strömungsquerschnitt der zweiten Abgasflut ausgelegt ist. Dadurch können weitere Vorteile, insbesondere hinsichtlich des Betriebsverhaltens des Verbrennungsmotors, realisiert werden. Insbesondere wird die Realisierung einer Stoßaufladung ermöglicht beziehungsweise positiv beeinflusst, indem aufgrund der relativ kleinen Dimensionierung der ersten Abgasflut eine relativ stark ausgeprägte Pulsation des Drucks des Abgases in der ersten Abgasflut mit entsprechend stark ausgeprägten Druckspitzen und Drucktälern erzeugt wird. Dabei ergibt sich im Bereich des Ladungswechsel-OT (d.h. dem oberen Totpunkt in der zyklischen Hin und her Bewegung eines einen Brennraum des Verbrennungsmotors begrenzenden Kolbens, der bei einem Viertakt-Verbrennungsmotor den Wechsel zwischen Ausstoßtakt und Ansaugtakt definiert) ein Druckgefälle (sogenanntes positives Spülgefälle) des Drucks des Abgases in der ersten Abgasflut im Vergleich zu dem Druck des Frischgases in einem an Einlassventile des Verbrennungsmotors angrenzenden Abschnitt (z.B. in einem Saugrohr) eines Frischgasstrangs der Brennkraftmaschine bewirkt. Dieses Druckgefälle kann mit einer vorzugsweise für zumindest einen (gegebenenfalls für jeden) Betriebszustand einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine vorgesehenen Ventilüberschneidung, d.h. einem gleichzeitigen Öffnen zumindest des ersten Auslassventils und zumindest eines Einlassventils je Brennraum in einem den Ladungswechsel-OT umfassenden Zeitraum, dazu genutzt werden, in den Brennräumen enthaltenes Abgas mit Frischgas aus den Brennräumen zu spülen. Auf diese Weise kann eine Erhöhung des Wirkungsgrads im Betrieb des Verbrennungsmotors und insbesondere eine bessere Füllung der Brennräume mit Frischgas, eine relativ geringe Klopfneigung, durch die eine relativ frühe Zündung und relativ frühe Schwerpunktlagen ermöglicht werden, sowie insgesamt ein relativ hohes spezifisches Drehmoment realisiert werden. Weiterhin kann auf diese Weise infolge des zusätzlichen Frischgases, das über die erste Abgasflut gemeinsam mit dem Abgas der an die erste Abgasflut angeschlossenen Abgasturbine zugeführt wird, eine Erhöhung der kinetischen Energie der Gasströmung am Eintritt der Abgasturbine und dadurch ein verbessertes Ansprechverhalten der Abgasturbine realisiert werden. Besonders vorteilhaft ist, dass die Vorteile, die sich aus der relativ kleinen Auslegung der ersten Abgasflut ergeben, ohne relevante Nachteile insbesondere hinsichtlich der erreichbaren Nennleistung sein können, weil Nachteile hinsichtlich der Nennleistung, wie insbesondere erhöhte Ladungswechselverluste und/oder ein Anfettungsbedarf dadurch vermieden werden, dass bei höheren Kombinationen aus Drehzahl und Last das Abgas (auch) über die zweite, größer ausgelegte Abgasflut geführt werden kann beziehungsweise wird.Such an internal combustion engine is inventively characterized in that the minimum and / or the average flow cross section of the first exhaust gas flow is smaller (preferably at least 10%, more preferably at least 30% smaller) than the corresponding flow cross section of the second exhaust gas flow. As a result, further advantages, in particular with regard to the operating behavior of the internal combustion engine, can be realized. In particular, the realization of a bump charge is made possible or positively influenced by a relatively strong pulsation of the pressure of the exhaust gas in the first exhaust gas flow is generated with correspondingly pronounced pressure peaks and pressure valleys due to the relatively small dimensions of the first exhaust gas flow. This results in the range of the charge cycle OT (ie the top dead center in the cyclic back and forth movement of a combustion chamber of the engine limiting piston defining the change between exhaust stroke and intake stroke in a four-stroke internal combustion engine) a pressure gradient (so-called positive Purging gradient) of the pressure of the exhaust gas in the first exhaust gas flow in comparison to the pressure of the fresh gas in a section adjacent to intake valves of the internal combustion engine (eg in an intake manifold) of a fresh gas train of the internal combustion engine. This pressure gradient can be used with a preferably provided for at least one (possibly for each) operating state of an internal combustion engine according to the invention valve overlap, ie a simultaneous opening of at least the first exhaust valve and at least one inlet valve per combustion chamber in a period comprising the change of charge TDC, in the Flue gas contained exhaust gas to flush with fresh gas from the combustion chambers. In this way, an increase in the efficiency of the operation of the internal combustion engine and in particular a better filling of the combustion chambers with fresh gas, a relatively low tendency to knock, by a relatively early ignition and relatively early center of gravity positions are made possible and overall a relatively high specific torque can be realized. Furthermore, an increase in the kinetic energy of the gas flow at the inlet of the exhaust gas turbine and thus an improved response of the exhaust gas turbine can be realized in this way due to the additional fresh gas, which is supplied via the first exhaust gas flow together with the exhaust of the exhaust gas connected to the first exhaust gas. It is particularly advantageous that the advantages that result from the relatively small design of the first exhaust gas flow can be without relevant disadvantages, in particular with regard to the achievable nominal power, because disadvantages in terms of nominal power, in particular increased charge exchange losses and / or a need for enrichment are thereby avoided. that at higher combinations of speed and load, the exhaust gas (or) can be performed on the second, larger-dimensioned exhaust gas flow or will.

Bei dem Verbrennungsmotor einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine kann es sich im Übrigen auch lediglich um einen Teil-Verbrennungsmotor und insbesondere um eine sogenannte Zylinderbank bei einem mehrere Zylinderbänke aufweisenden Verbrennungsmotor, der beispielsweise in einer sogenannten V-Anordnung ausgebildet sein kann, handeln. Relevant ist, dass die Brennräume zumindest einer und vorzugsweise jeder Zylinderbank eines solchen Verbrennungsmotors in der beschriebenen Art und Weise über eine erste Abgasflut und eine zweite Abgasflut mit mindestens einer Abgasturbine verbunden sind.Incidentally, the internal combustion engine of an internal combustion engine according to the invention may also be only a partial internal combustion engine and, in particular, a so-called cylinder bank in the case of an internal combustion engine having a plurality of cylinder banks, which may be designed, for example, in a so-called V arrangement. It is relevant that the combustion chambers of at least one and preferably each cylinder bank of such an internal combustion engine are connected in the described manner via a first exhaust gas flow and a second exhaust gas flow to at least one exhaust gas turbine.

Die unterschiedliche Kühlwirkung für eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine kann in vorteilhafter Weise dadurch realisiert werden, dass die zweite Abgasflut (aktiv) gekühlt ist; d.h. es sind Maßnahmen vorgesehen, um aktiv eine erhöhte Wärmeabfuhr aus dem über die zweite Abgasflut geführten Abgas zumindest temporär zu bewirken. Hierzu kann insbesondere vorgesehen sein, dass die zweite Abgasflut mittels dieser zugeordneten Kühlkanälen, die Teil eines Kühlsystems der Brennkraftmaschine sind, gekühlt ist. Die Kühlkanäle können dabei vorzugsweise derart vorgesehen sein, dass diese von der zweiten Abgasflut lediglich durch eine möglichst geringe Wandung getrennt sind. Eine solche aktive Kühlung der zweiten Abgasflut ist in vorteilhafter Weise realisierbar, indem die zweite Abgasflut in ein Zylinderkopfgehäuse des Verbrennungsmotors integriert ist, da in ein solches Zylinderkopfgehäuse ohnehin regelmäßig Kühlkanäle integriert werden müssen, um andere Komponenten des Verbrennungsmotors zu kühlen.The different cooling effect for an internal combustion engine according to the invention can be realized in an advantageous manner in that the second exhaust gas flow (active) is cooled; i.e. Measures are provided to actively effect an increased heat removal from the exhaust gas conducted via the second exhaust gas flow at least temporarily. For this purpose, it can be provided, in particular, that the second exhaust gas flow is cooled by means of these associated cooling channels, which are part of a cooling system of the internal combustion engine. The cooling channels may preferably be provided such that they are separated from the second exhaust gas flow only by the smallest possible wall. Such active cooling of the second exhaust gas flow can be realized in an advantageous manner by the second exhaust gas flow is integrated into a cylinder head housing of the engine, since in such a cylinder head housing regularly cooling channels must be integrated to cool other components of the internal combustion engine.

Die unterschiedliche Kühlwirkung für eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine kann alternativ oder, vorzugsweise, ergänzend auch dadurch in vorteilhafter Weise realisiert werden, dass für die erste Abgasflut eine thermische Isolation, d.h. eine Struktur, deren primäre oder ausschließliche Funktion ein Geringhalten eines Wärmeübergangs von dem die erste Abgasflut durchströmenden Abgas auf eine Umgebung der ersten Abgasflut ist, vorgesehen ist. Eine solche thermische Isolation der ersten Abgasflut kann insbesondere dann sinnvoll sein, wenn, wie es vorzugsweise vorgesehen ist, (auch) die erste Abgasflut in ein Zylinderkopfgehäuse des Verbrennungsmotors integriert ist, weil dadurch grundsätzliche Vorteile, wie insbesondere eine kompakte Bauform des Verbrennungsmotors, ein kurzer Strömungsweg zwischen den Brennräumen und der oder den Abgasturbinen, ein relativ geringes Gewicht des Verbrennungsmotors und relativ geringe Herstellungskosten für den Verbrennungsmotor realisierbar sind. Mittels der thermischen Isolation der ersten Abgasflut, die dann durch einen der ersten Abgasflut zugeordneten (und diese vorzugsweise möglichst vollumfänglich umgebenden) und in das Zylinderkurbelgehäuse integrierten Isolationsabschnitt, der sich von an diesen angrenzenden Abschnitten des Zylinderkopfgehäuses in struktureller und/oder werkstofftechnischer Hinsicht unterscheiden kann, gebildet sein kann, kann folglich eine ungewollte Kühlung des die erste Abgasflut durchströmenden Abgases infolge einer grundsätzlich für das Zylinderkopfgehäuse vorgesehenen Kühlung wirkungsvoll verhindert oder zumindest gering gehalten werden. Vorzugsweise kann dabei vorgesehen sein, dass der Isolationsabschnitt als Einsatz aus beispielsweise einem keramischen Werkstoff ausgebildet ist. Dieser Einsatz kann beispielsweise beim Herstellen des Zylinderkopfgehäuses mit einem zur Ausbildung des restlichen Zylinderkopfgehäuses vorgesehenen Material umgossen werden, wodurch dessen Integration mit einem nur geringfügigen zusätzlichen Herstellungsaufwand verbunden ist. Möglich ist auch eine Ausgestaltung des Isolationsabschnitts als integraler, d.h. von der Art des Werkstoffs nicht abweichender Abschnitt des Zylinderkopfgehäuses, der sich jedoch durch eine definierte Porosität und folglich durch die Ausbildung einer Vielzahl von insbesondere mit Luft oder einem anderen Gas gefüllten oder ungefüllten (Vakuum) Hohlräumen von dem Werkstoff der angrenzenden Abschnitte unterscheidet.The different cooling effect for an internal combustion engine according to the invention can alternatively or, preferably, also be realized in an advantageous manner that for the first exhaust gas flow thermal insulation, ie a structure whose primary or exclusive function a low heat transfer from the first exhaust gas flowing through the flow Exhaust gas to an environment of the first exhaust gas flow is provided. Such a thermal insulation of the first exhaust gas flow may be particularly useful if, as it is preferably provided, (also) the first exhaust gas flow is integrated into a cylinder head housing of the internal combustion engine, because thereby fundamental advantages, such as in particular a compact design of the internal combustion engine, a short Flow path between the combustion chambers and the exhaust gas or the turbines, a relatively low weight of the internal combustion engine and relatively low manufacturing costs for the internal combustion engine can be realized. By means of the thermal insulation of the first exhaust gas flow, which then by one of the first exhaust gas flow associated (and this preferably as fully surrounds) and integrated into the cylinder crankcase insulation section, which may differ from these adjacent sections of the cylinder head housing in structural and / or material terms, may be formed, therefore, an unwanted cooling of the first exhaust gas flowing through the exhaust gas due to a principle provided for the cylinder head housing cooling can be effectively prevented or at least kept low. Preferably, it may be provided that the insulation portion is formed as an insert of, for example, a ceramic material. This insert can be encapsulated for example in the manufacture of the cylinder head housing with a material provided for the formation of the remaining cylinder head housing material, whereby its integration is associated with only a minor additional manufacturing effort. Also possible is an embodiment of the isolation section as integral, ie of the type the material of the cylinder head housing, which differs from the material of the adjoining sections by a defined porosity and consequently by the formation of a plurality of (vacuum) cavities filled or unfilled, in particular, with air or another gas.

Der Ventiltrieb einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine kann in einer bevorzugten Ausgestaltungsform derart ausgebildet sein, dass dieser hinsichtlich einer Betätigung der ersten Auslassventile und/oder der zweiten Auslassventile zwischen mindestens zwei alternativ verwendbaren Ventilnocken umschaltbar ist. Dabei können die (jeweils) mindestens zwei unterschiedlichen Ventilnocken vorzugsweise einerseits einen Nullhub, d.h. ein Geschlossenhalten der entsprechenden Gaswechselventile, und andererseits ein Öffnen im maximalen Ausmaß, insbesondere mit einem maximalen Ventilhub, bewirken. Insbesondere bei der Ausgestaltung des Ventiltriebs mit mehr als zwei alternativ verwendbaren Ventilnocken für die Einlass- und/oder Auslassventile kann auch mindestens ein Ventilnocken vorgesehen sein, durch den das dazugehörige Gaswechselventil in einem Ausmaß geöffnet wird, dass zwischen einem Nullhub (kein Öffnen) und einem Öffnen im maximalen Ausmaß liegt. Ein Vorteil einer solchen schaltbaren Ausgestaltung des Ventiltriebs liegt in der Möglichkeit einer relativ einfachen konstruktiven Ausgestaltung. Insbesondere kann ein solcher schaltbar Ventiltrieb entsprechend der in der DE 196 11 641 C1 offenbarten Ausgestaltung vorgesehen sein. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, dazu alternative Ventiltriebe, die eine Variabilität hinsichtlich des Ausmaßes der Öffnungen der Gaswechselventile bieten, wie beispielsweise bekannte mechanische, elektromechanische oder hydraulische vollvariable Ventiltriebe, einzusetzen.In a preferred embodiment, the valve train of an internal combustion engine according to the invention can be configured such that it can be switched between at least two alternatively usable valve cams with regard to an actuation of the first exhaust valves and / or the second exhaust valves. In this case, the (in each case) at least two different valve cams can, on the one hand, bring about a zero stroke, ie, keeping the corresponding gas exchange valves closed, and, on the other hand, open them to the maximum extent, in particular with a maximum valve lift. In particular, in the embodiment of the valve train with more than two alternatively usable valve cam for the intake and / or exhaust valves and at least one valve cam may be provided by the associated gas exchange valve is opened to an extent that between a zero stroke (no opening) and a Open to the maximum extent. An advantage of such a switchable embodiment of the valve train is the possibility of a relatively simple structural design. In particular, such a switchable valve train according to the in the DE 196 11 641 C1 disclosed embodiment may be provided. However, it is also possible to use alternative valve trains, which offer a variability in terms of the extent of the openings of the gas exchange valves, such as known mechanical, electro-mechanical or hydraulic fully variable valve trains use.

In einer weiterhin bevorzugten Ausgestaltungsform einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine kann vorgesehen sein, dass die Länge der zweiten Abgasflut größer als die Länge der ersten Abgasflut ist. Dabei bezieht sich der Begriff „Länge“ auf die Längserstreckung jedes Strangs einer Abgasflut, der sich von einem diesem Strang zugeordneten Gaswechselventile bis zu einem Auslass der entsprechenden Abgasflut erstreckt, wobei dieser Auslass vorzugsweise im Übergang zu einem Einlass einer an den entsprechenden Abgasstrang angeschlossenen Abgasturbine und/oder, bei einer vorzugsweise vorgesehenen Integration der Abgasflut in ein Zylinderkopfgehäuse des Verbrennungsmotors, als Auslassöffnung des Zylinderkopfgehäuses ausgebildet sein kann. Dabei soll erfindungsgemäß bevorzugt vorgesehen sein, dass die Längserstreckung(en) zumindest eines, vorzugsweise der Mehrzahl und besonders bevorzugt sämtlicher Stränge der zweiten Abgasflut größer als die entsprechenden Längserstreckung(en) der ersten Abgasflut ist/sind. Bei einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine mit einem Verbrennungsmotor, der eine gerade Anzahl an Brennräumen aufweist, ergibt sich daraus, dass auch die Gesamtlänge der zweiten Abgasflut größer als die Gesamtlänge der ersten Abgasflut ist. Mittels der vorzugsweise vorgesehenen größeren Länge der zweiten Abgasflut im Vergleich zu der Länge der ersten Abgasflut kann wiederum die Realisierung einer Stoßaufladung positiv beeinflusst werden.In a further preferred embodiment of an internal combustion engine according to the invention can be provided that the length of the second exhaust gas flow is greater than the length of the first exhaust gas flow. In this case, the term "length" refers to the longitudinal extent of each strand of an exhaust gas flow, which extends from a gas exchange valves associated with this strand to an outlet of the corresponding exhaust gas flow, this outlet preferably in transition to an inlet of an exhaust gas turbine connected to the respective exhaust gas line and / or, in a preferably provided integration of the exhaust gas flow in a cylinder head housing of the internal combustion engine, may be formed as an outlet opening of the cylinder head housing. It should preferably be provided according to the invention that the longitudinal extent (s) of at least one, preferably the plurality and particularly preferably all strands of the second exhaust gas flow is / are greater than the corresponding longitudinal extension (s) of the first exhaust gas flow. In an internal combustion engine according to the invention with an internal combustion engine having an even number of combustion chambers, it follows that also the total length of the second exhaust gas flow is greater than the total length of the first exhaust gas flow. By means of the preferably provided greater length of the second exhaust gas flow in comparison to the length of the first exhaust gas flow, in turn, the realization of an impact charge can be positively influenced.

Bei aufgeladenen Brennkraftmaschinen mit mehrzylindrigen Verbrennungsmotoren kann ein gemeinsamer Abgassammler des Abgasstrangs, der die Brennräume mit der Abgasturbine verbindet, in relevantem Maße zu einem sogenannten Übersprechen eines Auslassstoßes eines Abgas ausstoßenden Brennraums auf die übrigen Zylinder führen. Dies kann zu einer unerwünschten Beeinflussung des Betriebsverhaltens führen, da es zum Rückströmen von Abgas aus dem Abgassammler in die Brennräume kommen kann. Dies kann mit einer erhöhten Restgasrate in diesen Brennräumen und somit beispielsweise bei Ottomotoren mit einer erhöhten Klopfneigung und daraus folgend einer Reduzierung des Verbrennungswirkungsgrads und des erzeugbaren Drehmoments verbunden sein. Die Höhe eines solchen Übersprechens ist grundsätzlich von der Drehzahl, mit dem der Verbrennungsmotor angetrieben wird, und damit von der Frequenz des Auftretens der Auslassstöße abhängig, wobei für ein Geringhalten des Übersprechens bei relativ niedrigen Drehzahlen eine relativ kurze Öffnungsdauer der Auslassventile erforderlich ist, während diese Öffnungsdauer bei zunehmender Drehzahl tendenziell verlängert werden kann, um ein Übersprechen in vergleichbarem Maße gering zu halten. Dabei können mit einer relativ lange Öffnungsdauer tendenziell Ladungswechselverluste und Restgasgehalte in den Brennräumen in vorteilhafter Weise relativ gering gehalten werden.In supercharged internal combustion engines with multi-cylinder internal combustion engines, a common exhaust manifold of the exhaust line, which connects the combustion chambers with the exhaust gas turbine, to a relevant extent lead to a so-called crosstalk of a exhaust stroke of an exhaust gas discharging combustion chamber to the other cylinders. This can lead to an undesirable influence on the operating behavior, since it can come to the backflow of exhaust gas from the exhaust manifold into the combustion chambers. This can be associated with an increased residual gas rate in these combustion chambers and thus for example in gasoline engines with an increased tendency to knock and consequent reduction of the combustion efficiency and the producible torque. The amount of such crosstalk is basically dependent on the speed at which the engine is driven and thus on the frequency of the occurrence of the exhaust surges, with a relatively short opening duration of the exhaust valves being required while keeping crosstalk low at relatively low speeds Opening duration tends to be increased with increasing speed in order to keep crosstalk to a comparable extent low. It can be kept relatively low with a relatively long opening period charge exchange losses and residual gas contents in the combustion chambers in an advantageous manner.

Dementsprechend kann bei einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine in vorteilhafter Weise vorgesehen sein, dass der Ventiltrieb derart ausgebildet ist, dass dieser die ersten Auslassventile mit jeweils einer Öffnungsdauer betätigt, die kleiner als der Zündabstand der Brennräume ist oder diesem höchsten entspricht. Dadurch kann insbesondere ein Übersprechen bei einem Betrieb des Verbrennungsmotors in dem definierten ersten Betriebskennfeldbereich, der durch eher niedrige Drehzahlen gekennzeichnet ist, in vorteilhafter Weise gering gehalten werden. Andererseits kann in vorteilhafter Weise vorgesehen sein, dass der Ventiltrieb derart ausgebildet ist, dass dieser die zweiten Auslassventile mit jeweils einer Öffnungsdauer betätigt (sofern er diese betätigt), die größer als der Zündabstand der Brennräume ist oder diesem mindestens entspricht. Dadurch können sowohl ein relativ geringes Übersprechen als auch möglichst reduzierte Ladungswechselverluste und Restgasgehalte realisiert werden.Accordingly, it can advantageously be provided in an internal combustion engine according to the invention that the valve train is designed such that it actuates the first exhaust valves each having an opening duration which is smaller than the firing interval of the combustion chambers or corresponds to this highest. As a result, in particular, crosstalk during operation of the internal combustion engine in the defined first operating map area, which is characterized by rather low rotational speeds, can advantageously be kept low. On the other hand, it may be provided in an advantageous manner that the valve train is designed such that it actuates the second exhaust valves, each with an opening duration (if he operated this), which is greater than the firing interval of the combustion chambers or at least equal. This allows both a relatively low crosstalk than also possible reduced charge exchange losses and residual gas contents can be realized.

Als „Öffnungsdauer“ wird erfindungsgemäß der Abschnitt der Gesamtöffnungsdauer verstanden, der zwischen dem Erreichen eines Ventilhubs von einem Millimeter bei der Öffnungsbewegung und dem darauffolgenden Erreichen eines Ventilhubs von einem Millimeter bei der Schließbewegung gelegen ist. Demnach sollen im Hinblick auf die Form üblicher Ventilerhebungskurven die sehr flach ansteigenden beziehungsweise abfallenden Abschnitte zum jeweiligen Beginn und zum jeweiligen Ende der Ventilerhebungskurven von der „Öffnungsdauer“ nicht umfasst sein, weil in diesen Abschnitten der Ventilerhebungskurven von den Gaswechselventilen kein relevanter Öffnungsquerschnitt freigegeben ist.According to the invention, the term "opening period" is understood to mean the section of the total opening duration which is situated between the reaching of a valve lift of one millimeter during the opening movement and the subsequent achievement of a valve lift of one millimeter during the closing movement. Accordingly, with regard to the shape of conventional valve lift curves, the very shallow rising or falling sections for the respective beginning and end of the valve lift curves of the "opening period" should not be included, because in these sections of the valve lift curves of the gas exchange valves no relevant opening cross-section is released.

Als „Zündabstand“ wird der Winkelbereich, bezogen auf die Drehung einer Abtriebswelle und insbesondere einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors, verstanden, der sich dadurch ergibt, dass der Drehwinkel der Abtriebswelle, den diese prinzipbedingt zwischen zwei gewollten Brennvorgängen in jedem der Brennräume durchführt, durch die Anzahl an Brennräumen dividiert wird. Bei einem Viertakt-Hubkolbenmotor, bei dem die Erfindung besonders bevorzugt zur Anwendung kommen kann, beträgt der Drehwinkel der Kurbelwelle (Abtriebswelle), den diese prinzipbedingt zwischen zwei gewollten Brennvorgängen in jedem der Brennräume durchführt, 720°. Bei einem Verbrennungsmotor mit beispielsweise drei Brennräumen (gegebenenfalls je Zylinderbank) beträgt der Zündabstand demnach 240°KW, bei einem Verbrennungsmotor mit vier Brennräumen 180°KW, bei einem Verbrennungsmotor mit fünf Brennräumen 144°KW und bei einem Verbrennungsmotor mit sechs Brennräumen 120°KW.As "firing interval" is the angular range, based on the rotation of an output shaft and in particular a crankshaft of the internal combustion engine understood, which results from the fact that the rotation angle of the output shaft, this principle performs between two desired firing processes in each of the combustion chambers, by the number divided into combustion chambers. In a four-stroke reciprocating engine, in which the invention can be used particularly preferably, the angle of rotation of the crankshaft (output shaft), which this principle performs between two intentional firing processes in each of the combustion chambers, 720 °. In an internal combustion engine having, for example, three combustion chambers (possibly per cylinder bank), the ignition interval is therefore 240 ° CA, in an internal combustion engine with four combustion chambers 180 ° CA, in an internal combustion engine with five combustion chambers 144 ° CA and in an internal combustion engine with six combustion chambers 120 ° CA.

In einer Ausgestaltungsform einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine kann vorgesehen sein, dass die erste Abgasflut und die zweite Abgasflut mit derselben Abgasturbine in Verbindung stehen. Dadurch kann insbesondere eine einfach aufgeladene Ausgestaltung beziehungsweise eine Ausgestaltung mit sogenanntem Mono-Abgasturbolader realisiert werden, die mit relativ geringen Herstellungskosten verbunden sein kann. Dabei kann in vorteilhafter Weise vorgesehen sein, dass die Abgasturbine eine Segmentturbine oder eine Twinscroll-Turbine ist, wodurch die einzelnen über die Abgasfluten geführten Abgasströme energetisch vorteilhaft in der Abgasturbine umgesetzt werden können. Auch kann sich eine Ausgestaltung der Abgasturbine als Segmentturbine oder als Twinscroll-Turbine vorteilhaft hinsichtlich eines Übersprechens von Auslassstößen auswirken.In one embodiment of an internal combustion engine according to the invention can be provided that the first exhaust gas flow and the second exhaust gas flow are in communication with the same exhaust gas turbine. As a result, in particular a simply supercharged embodiment or a configuration with a so-called mono exhaust gas turbocharger can be realized, which can be associated with relatively low production costs. It can be provided in an advantageous manner that the exhaust gas turbine is a segment turbine or a twin-scroll turbine, whereby the individual exhaust gas flows conducted via the exhaust gas flows can be implemented in the exhaust gas turbine energetically advantageous. An embodiment of the exhaust gas turbine as a segment turbine or as a twin-scroll turbine can also have an advantageous effect with regard to crosstalk of exhaust impacts.

Alternativ besteht auch die Möglichkeit, dass die erste Abgasflut und die zweite Abgasflut mit separaten Abgasturbinen in Verbindung stehen, wodurch ergänzende Ausgestaltungsmöglichkeiten geschaffen werden, die sich vorteilhaft hinsichtlich des Betriebsverhaltens der Brennkraftmaschine auswirken können.Alternatively, there is also the possibility that the first exhaust gas flow and the second exhaust gas flow are in connection with separate exhaust gas turbines, whereby additional design possibilities are provided which can have advantageous effects with regard to the operating behavior of the internal combustion engine.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass eine mit der ersten Abgasflut in Verbindung stehende erste Abgasturbine kleiner als eine mit der zweiten Abgasflut in Verbindung stehende zweite Abgasturbine ausgelegt ist. Dadurch kann ein möglichst gutes Ansprechverhalten in dieser Abgasturbine und daraus folgend ein möglichst gutes Low-End-Torque (LET) realisiert werden. Die relativ große Auslegung der zweiten Abgasturbine gewährleistet dagegen (gegebenenfalls in Kombination mit der weiterhin mit Abgas beaufschlagten ersten Abgasturbine) bei relativ hohen Drehzahlen und Lasten eine möglichst vollständige Umsetzung der Enthalpie des Abgases, was sich positiv auf das Betriebsverhalten und den Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine auswirken kann.In particular, it may be provided that a first exhaust gas turbine in communication with the first exhaust gas flow is designed to be smaller than a second exhaust gas turbine that is in communication with the second exhaust gas flow. This allows the best possible response in this exhaust turbine and consequently the best possible low-end torque (LET) can be realized. The relatively large design of the second exhaust gas turbine, however, ensures (possibly in combination with the first exhaust gas applied to the first exhaust gas turbine) at relatively high speeds and loads as complete as possible implementation of the enthalpy of the exhaust gas, which can have a positive effect on the performance and efficiency of the internal combustion engine ,

Hinsichtlich der „Auslegung“ einer Abgasturbine wird dabei die Größe des Turbinenlaufrads und daraus folgend die Größe des Abgasmassenstroms, der durch dieses hindurch geführt werden kann, bevor die Stopfgrenze der Abgasturbine erreicht ist, verstanden.With regard to the "design" of an exhaust gas turbine while the size of the turbine wheel and, consequently, the size of the exhaust gas mass flow, which can be passed through this, before the stuffing limit of the exhaust gas turbine is reached understood.

Da die mit der ersten Abgasflut in Verbindung stehende erste Abgasturbine primär bei relativ niedrigen Kombinationen aus Drehzahl und Last im Betrieb des Verbrennungsmotors und folglich mit relativ kühlem Abgas beaufschlagt werden soll, kann in vorteilhafter Weise vorgesehen sein, dass diese ungekühlt, d.h. für diese keine aktive Kühlung vorgesehen ist und/oder für diese sogar eine thermische Isolation bereitgestellt ist. Dadurch kann erreicht werden, dass ein möglichst großer Anteil der Enthalpie des Abgases von der Abgasturbine umgesetzt werden kann. Die mit der zweiten Abgasflut in Verbindung stehende zweite Abgasturbine kann dagegen in vorteilhafter Weise gekühlt ausgebildet sein, um auch bei einem Betrieb mit relativ hohen Kombinationen aus Drehzahl und Last, in denen diese primär oder ausschließlich im Betrieb der Brennkraftmaschine mit Abgas beaufschlagt wird, eine thermische Überlastung der zweiten Abgasturbine zu vermeiden. Dies kann ermöglichen, diese aus relativ gering thermisch belastbaren Werkstoffen und folglich kostengünstig auszugestalten. Die Kühlung der zweiten Abgasturbine kann sich dabei insbesondere auf das Turbinengehäuse und gegebenenfalls auch auf ein Lagergehäuse beziehen. Ein solches Lagergehäuse nimmt eine Lagerung sowie eine Welle auf, die drehfest mit einem Turbinenlaufrad der zweiten Abgasturbine und vorzugsweise auch mit einem Verdichterlaufrad eines Verdichters, der gemeinsam mit der zweiten Abgasturbine einen (zweiten) Abgasturbolader ausbildet, verbunden ist.Since the first exhaust gas turbine connected to the first exhaust gas flow is to be acted upon primarily at relatively low combinations of speed and load during operation of the internal combustion engine and consequently with relatively cool exhaust gas, it can be provided in an advantageous manner that these are not cooled, ie for these no active Cooling is provided and / or even a thermal insulation is provided for this. It can thereby be achieved that the largest possible proportion of the enthalpy of the exhaust gas can be converted by the exhaust gas turbine. On the other hand, the second exhaust gas turbine connected to the second exhaust gas flow may be cooled in an advantageous manner so as to produce a thermal effect even in the case of operation with relatively high combinations of rotational speed and load in which it is subjected to exhaust gas primarily or exclusively during operation of the internal combustion engine To avoid overloading the second exhaust gas turbine. This can make it possible to design these from relatively low thermal loadable materials and therefore cost. The cooling of the second exhaust gas turbine may relate in particular to the turbine housing and possibly also to a bearing housing. Such a bearing housing accommodates a bearing and a shaft which is non-rotatably connected to a turbine runner of the second exhaust gas turbine and preferably also to a compressor runner of a compressor, which together with the second Exhaust gas turbine forms a (second) exhaust gas turbocharger, is connected.

In einer weiterhin bevorzugten Ausgestaltungsform einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine kann vorgesehen sein, dass das Betriebskennfeld einen Übergangsbereich aufweist, so dass ein Umschalten von einer Ansteuerung des Ventiltriebs entsprechend dem ersten Betriebskennfeldbereich zu einer Ansteuerung des Ventiltriebs entsprechend dem zweiten Betriebskennfeldbereich bei höheren Kombinationen aus Drehzahl und Last erfolgt als ein Umschalten von einer Ansteuerung des Ventiltriebs entsprechend dem zweiten Betriebskennfeldbereich zu einer Ansteuerung des Ventiltriebs entsprechend dem ersten Betriebskennfeldbereich. Dadurch kann bei einem dynamischen Betrieb der Brennkraftmaschine im Bereich eines grundsätzlich für das Umschalten vorgesehenen Übergangs, der insbesondere in etwa mittig des Überweisungsbereichs vorgesehen sein kann, ein häufiges Umschalten zwischen den Betriebsarten vermieden werden.In a further preferred embodiment of an internal combustion engine according to the invention can be provided that the operating map has a transition region, so that switching from a control of the valve train according to the first operating map area to a control of the valve train corresponding to the second operating map area at higher combinations of speed and load than a switching from a control of the valve train according to the second operating map area to a control of the valve train according to the first operating map area. As a result, in the case of a dynamic operation of the internal combustion engine in the area of a transition provided in principle for switching, which can be provided in particular approximately in the middle of the transfer area, frequent switching between the operating modes can be avoided.

Bei dem Verbrennungsmotor einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine kann es sich vorzugsweise um einen Ottomotor oder einen anderen fremdgezündeten Verbrennungsmotor handeln, da das Abgas eines solchen Verbrennungsmotors zumindest temporär relativ hohe Temperaturen im Vergleich zu beispielsweise einem Dieselmotor aufweist, wodurch die Notwendigkeit einer zumindest temporären Kühlung des Abgases, insbesondere aus Gründen des Bauteilschutzes, resultieren kann. Auch kann sich bei einem Ottomotor ein Übersprechen zwischen den Brennräumen und/oder ein erhöhter Abgasgegendruck besonders negativ auswirken. Selbstverständlich kann es sich bei dem Verbrennungsmotor jedoch auch um einen Dieselmotor handeln.The internal combustion engine of an internal combustion engine according to the invention may preferably be a gasoline engine or another spark-ignited internal combustion engine, since the exhaust gas of such an internal combustion engine has at least temporarily relatively high temperatures compared to, for example, a diesel engine, whereby the need for at least temporary cooling of the exhaust gas, in particular for reasons of component protection, can result. Also, in a gasoline engine crosstalk between the combustion chambers and / or increased exhaust back pressure can have a particularly negative effect. Of course, however, the internal combustion engine may also be a diesel engine.

Die Erfindung betrifft im Übrigen auch ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine gemäß der definierten Ansteuerung des Ventiltriebs durch die Steuerungsvorrichtung, so dass

  • - bei einem Betrieb des Verbrennungsmotors in einem ersten Betriebskennfeldbereich, der durch relativ niedrige Kombinationen aus Drehzahl und Last gekennzeichnet ist, die ersten Auslassventile (vorzugsweise im maximalen Ausmaß) betätigt und die zweiten Auslassventile nicht oder in einem relativ kleinen Ausmaß betätigt werden sowie
  • - bei einem Betrieb des Verbrennungsmotors in einem zweiten Betriebskennfeldbereich, der durch relativ hohe Kombinationen aus Drehzahl und Last gekennzeichnet ist, die zweiten Auslassventile im maximalen Ausmaß betätigt werden.
Incidentally, the invention also relates to a method for operating an internal combustion engine according to the defined control of the valve drive by the control device, so that
  • when the internal combustion engine is operating in a first operating map area characterized by relatively low combinations of speed and load, the first exhaust valves are actuated (preferably to the maximum extent) and the second exhaust valves are not actuated or operated to a relatively small extent, and
  • in an operation of the internal combustion engine in a second operating map area, which is characterized by relatively high combinations of speed and load, the second exhaust valves are actuated to the maximum extent.

Die unbestimmten Artikel („ein“, „eine“, „einer“ und „eines“), insbesondere in den Patentansprüchen und in der die Patentansprüche allgemein erläuternden Beschreibung, sind als solche und nicht als Zahlwörter zu verstehen. Entsprechend damit konkretisierte Komponenten sind somit so zu verstehen, dass diese mindestens einmal vorhanden sind und mehrfach vorhanden sein können.The indefinite articles ("a", "an", "an" and "an"), in particular in the patent claims and in the description generally describing the claims, are to be understood as such and not as numerical words. Corresponding to this concretized components are thus to be understood that they are present at least once and may be present more than once.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:

  • 1: eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine gemäß einer ersten Ausgestaltungsform in einer schematischen Darstellung;
  • 2: eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine gemäß einer zweiten Ausgestaltungsform in einer schematischen Darstellung;
  • 3: ein Betriebskennfeld, gemäß dem ein Verbrennungsmotor einer Brennkraftmaschine gemäß der 1 oder der 2 betrieben werden kann;
  • 4: ein weiteres Betriebskennfeld, gemäß dem ein Verbrennungsmotor einer Brennkraftmaschine gemäß der 1 oder der 2 betrieben werden kann; und
  • 5: in einem Diagramm beispielhafte Verläufe der Gasdrücke in einer Abgasflut, in einem Brennraum sowie in einem Saugrohr einer Brennkraftmaschine gemäß beispielsweise den 1 und 2.
The present invention will be explained in more detail with reference to embodiments shown in the drawings. In the drawings shows:
  • 1 : an internal combustion engine according to the invention according to a first embodiment in a schematic representation;
  • 2 a combustion engine according to the invention according to a second embodiment in a schematic representation;
  • 3 an operating map according to which an internal combustion engine of an internal combustion engine according to the 1 or the 2 can be operated;
  • 4 a further operating map, according to which an internal combustion engine of an internal combustion engine according to the 1 or the 2 can be operated; and
  • 5 in a diagram, exemplary curves of the gas pressures in an exhaust gas flow, in a combustion chamber and in a suction pipe of an internal combustion engine according to, for example, the 1 and 2 ,

Die 1 zeigt in einer stark vereinfachten Darstellung eine erste Ausgestaltungsform einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine. Diese umfasst einen Verbrennungsmotor 10, der im vorliegenden Ausgestaltungsbeispiel als Reihenmotor mit vier Zylindern 12 beziehungsweise Brennräumen 12 ausgebildet ist. Die Brennräume 12 sind jeweils von Abschnitten einer Zylinderwand, von der Oberseite eines beweglich innerhalb des dazugehörigen Zylinders 12 geführten Kolbens sowie von einem Zylinderkopf des Verbrennungsmotors 10 begrenzt. Den Brennräumen 12 kann über einen Frischgasstrang Frischgas, insbesondere Umgebungsluft, zugeführt werden, wobei das Einbringen des Frischgases in die Brennräume mittels Einlassventilen 14 gesteuert wird. In den Frischgasstrang ist ein Verdichter 16 integriert, der im Betrieb der Brennkraftmaschine für eine variable Verdichtung des Frischgases sorgt. Ein Ladeluftkühler 18, der in die Ladeluftstrecke 56, d.h. in den zwischen dem Verdichter 16 und den Einlassventilen 14 angeordneten Abschnitt des Frischgasstrangs, integriert ist, dient einer Kühlung des infolge der Verdichtung erwärmten Frischgases, um eine dadurch bedingte Reduzierung der Füllung der Brennräume 12 zu vermeiden.The 1 shows in a highly simplified representation of a first embodiment of an internal combustion engine according to the invention. This includes an internal combustion engine 10 , which in the present embodiment as a series engine with four cylinders 12 or combustion chambers 12 is trained. The combustion chambers 12 are each of sections of a cylinder wall, from the top of a movable within the associated cylinder 12 guided piston and a cylinder head of the internal combustion engine 10 limited. The combustion chambers 12 Fresh gas, in particular ambient air, can be supplied via a fresh gas train, the introduction of the fresh gas into the combustion chambers by means of inlet valves 14 is controlled. In the fresh gas train is a compressor 16 integrated, which ensures the operation of the internal combustion engine for a variable compression of the fresh gas. A charge air cooler 18 in the charge air route 56 ie in between the compressor 16 and the intake valves 14 arranged portion of the fresh gas line, is integrated, serves to cool the heated as a result of the compression of fresh gas, thereby reducing the filling of the combustion chambers 12 to avoid.

Im Betrieb der Brennkraftmaschine wird in den Brennräumen 12 mittels nicht dargestellten Kraftstoffinjektoren direkt eingebrachter Kraftstoff mit dem in die Brennräume 12 eingebrachten Frischgas verbrannt, wodurch von dem Verbrennungsmotor 10 eine Antriebsleistung erzeugt wird. Die Verbrennung des Kraftstoff-Frischgas-Gemischs führt zur Erzeugung von Abgas, das über einen Abgasstrang der Brennkraftmaschine abgeführt wird. Dabei durchströmte das Abgas eine in den Abgasstrang integrierte Abgasturbine 20, wodurch ein Turbinenlaufrad (nicht dargestellt) drehend angetrieben wird. Diese Drehung des Turbinenlaufrads wird über eine Welle 22 auf ein Verdichterlaufrad (nicht dargestellt) des Verdichters 16 übertragen, um die Verdichtungsleistung zu erzeugen. Das Abführen des Abgases aus den Brennräumen 12 wird mittels Auslassventilen 24, 26 gesteuert. During operation of the internal combustion engine is in the combustion chambers 12 By means not shown fuel injectors directly introduced fuel with the in the combustion chambers 12 introduced fresh gas burned, resulting from the internal combustion engine 10 a drive power is generated. The combustion of the fuel-fresh gas mixture leads to the generation of exhaust gas, which is discharged via an exhaust line of the internal combustion engine. The exhaust gas flowed through an exhaust gas turbine integrated into the exhaust system 20 whereby a turbine runner (not shown) is rotationally driven. This rotation of the turbine runner is via a shaft 22 on a compressor impeller (not shown) of the compressor 16 transferred to produce the compaction performance. The discharge of the exhaust gas from the combustion chambers 12 is by means of exhaust valves 24 . 26 controlled.

Die Einlassventile 14 und die Auslassventile 24, 26 des Verbrennungsmotors 10 werden mittels eines nicht dargestellten Ventiltriebs betätigt, der insbesondere in bekannter Weise zwei Nockenwellen umfassen kann, die von einer Abtriebs- beziehungsweise Kurbelwelle des Verbrennungsmotors 10 mit einer Übersetzung von ½ drehend angetrieben werden. Die Nockenwellen bilden für jedes Gaswechselventil (Einlassventil 14 oder Auslassventil 24, 26) mindestens eine Nockenlaufbahn mit mindestens einer Nockenerhebung aus, wobei die Nockenlaufbahnen direkt oder indirekt mit den Gaswechselventilen, die jeweils federbelastet in eine geschlossene Stellung beaufschlagt sind, kontaktieren. Bei einem Kontakt im Bereich der Nockenerhebung wird das jeweilige Gaswechselventil gemäß einer durch die Form der Nockenerhebung definierten Ventilerhebungskurve zunächst geöffnet und daran anschließend wieder geschlossen.The intake valves 14 and the exhaust valves 24 . 26 of the internal combustion engine 10 are actuated by means of a valve drive, not shown, which may comprise two camshafts, in particular in a known manner, of a driven or crankshaft of the internal combustion engine 10 be driven with a translation of ½ rotating. The camshafts form for each gas exchange valve (intake valve 14 or exhaust valve 24 . 26 ) At least one cam track with at least one cam lobe, wherein the cam tracks directly or indirectly with the gas exchange valves, which are each acted upon spring loaded in a closed position, contact. In the case of a contact in the region of the cam elevation, the respective gas exchange valve is first opened in accordance with a valve lift curve defined by the shape of the cam elevation and subsequently closed again.

Jedem der Brennräume 12 ist ein erstes Auslassventil 24 und ein zweites Auslassventil 26 zugeordnet. Die ersten Auslassventile 24 stehen über eine gemeinsame erste Abgasflut 28 mit der Abgasturbine 20 (einlassseitig) in Abgas leitender Verbindung, während die zweiten Auslassventile26 über eine gemeinsame zweite Abgasflut 30 ebenfalls mit der Abgasturbine 20 (einlassseitig) in Abgas leitender Verbindung stehen. Beide Abgasfluten 28, 30 sind in ein Zylinderkopfgehäuse 32 des Verbrennungsmotors 10 integriert und umfassen jeweils vier Auslasskanäle 34, die jeweils eines der Auslassventile 24, 26 mit einem Sammelabschnitt 36 der entsprechenden Abgasflut 28, 30 verbinden. Ein Auslassabschnitt 38 jeder Abgasflut 28, 30 verbindet den dazugehörigen Sammelabschnitt 38 mit einer (separaten oder gemeinsamen) Auslassöffnung, die wiederum in fluidleitender Verbindung mit einem Einlass, der von einem Gehäuse der Abgasturbine ausgebildet ist, direkt verbunden ist. Ein Gehäuse der Abgasturbine 20 ist demnach direkt an das Zylinderkopfgehäuse 32 angeflanscht.Each of the combustion chambers 12 is a first exhaust valve 24 and a second exhaust valve 26 assigned. The first exhaust valves 24 are about a common first exhaust gas flow 28 with the exhaust gas turbine 20 (inlet side) in exhaust gas conducting connection, while the second exhaust valves 26 via a common second exhaust gas flow 30 also with the exhaust gas turbine 20 (inlet side) are in exhaust gas conductive connection. Both exhaust fumes 28 . 30 are in a cylinder head housing 32 of the internal combustion engine 10 integrated and each include four outlet channels 34 , each one of the exhaust valves 24 . 26 with a collection section 36 the corresponding exhaust gas flow 28 . 30 connect. An outlet section 38 every flood of exhaust 28 . 30 connects the associated collection section 38 with a (separate or common) outlet opening, which in turn is directly connected in fluid communication with an inlet formed by a housing of the exhaust gas turbine. A housing of the exhaust gas turbine 20 is therefore directly to the cylinder head housing 32 flanged.

In das Zylinderkopfgehäuse 32 sind Kühlkanäle 40 integriert, die Bestandteil eines grundsätzlich bekannten Kühlsystems der Brennkraftmaschine sind und die zum Zweck der Kühlung mittels einer Kühlflüssigkeit durchströmt werden können. Die Anordnung der Kühlkanäle 40 innerhalb des Zylinderkopfgehäuses ist dabei derart, dass gezielt auch eine aktive Kühlung für Abgas, das die zweite Abgasflut 30 durchströmt, erreicht wird. Dazu kann insbesondere vorgesehen sein, die Kühlkanäle 40 zumindest abschnittsweise in der Nähe von der zweiten Abgasflut 30 beziehungsweise lediglich durch relativ geringe Wandstärken getrennt von der zweiten Abgasflut 30 verlaufen zu lassen. Andererseits soll für Abgas, dass die erste Abgasflut 28 durchströmt, möglichst keine Kühlwirkung realisiert werden. Dazu ist vorgesehen, dass für die erste Abgasflut 28 zumindest abschnittsweise eine thermische Isolation 42 vorgesehen ist, indem beispielsweise Einsätze aus einem thermisch gut isolierenden, beispielsweise keramischen Werkstoff, derart in das Zylinderkopfgehäuse32 integriert sind, dass diese die erste Abgasflut 28 von einer Kühlwirkung durch die Kühlkanäle 40 möglichst gut abschirmenIn the cylinder head housing 32 are cooling channels 40 integrated, which are part of a fundamentally known cooling system of the internal combustion engine and which can be flowed through for the purpose of cooling by means of a cooling liquid. The arrangement of the cooling channels 40 within the cylinder head housing is such that targeted also active cooling for exhaust gas, the second exhaust gas flow 30 flows through, is reached. This can be provided in particular, the cooling channels 40 at least in sections close to the second exhaust gas flow 30 or only by relatively small wall thicknesses separated from the second exhaust gas flow 30 to let go. On the other hand, for exhaust, that the first exhaust gas flow 28 flows through, if possible, no cooling effect can be realized. For this it is provided that for the first exhaust gas flow 28 at least in sections a thermal insulation 42 is provided, for example, by inserts of a thermally well insulating, for example ceramic material, are integrated into the Zylinderkopfgehäuse32 so that this is the first exhaust gas flow 28 from a cooling effect through the cooling channels 40 Shield as well as possible

Der Ventiltrieb ist derart ausgebildet, dass dieser hinsichtlich einer Betätigung zumindest der zweiten Auslassventile 26 und vorzugsweise auch der ersten Auslassventile 24 zwischen mindestens zwei alternativ verwendbaren Ventilnocken je Gaswechselventil umschaltbar ist, wobei einer dieser mindestens zwei Ventilnocken als Nullnocken ausgebildet ist und hierzu eine zylindrische Nockenlaufbahnen ohne Nockenerhebung aufweist. Ein weiterer dieser mindestens zwei Ventilnocken ist dagegen als Betätigungsnocken ausgeführt, dessen Nockenerhebung zu einem Öffnen des diesem zugeordneten Gaswechselventils (mit einem maximalen Ventilhub) führt. Ein oder mehrere zusätzliche Ventilnocken können Nockenerhebungen aufweisen, die zu einer abweichenden Betätigung des Gaswechselventils, insbesondere hinsichtlich der Größe des maximalen Ventilhubs, der Form der Ventilerhebungskurve und/oder der Steuerzeit, d.h. dem Auftreten des Öffnungsevents im Verhältnis zu der Drehausrichtung der Kurbelwelle, im Vergleich zu einer Betätigung mittels des Betätigungsnockens führen. Eine bevorzugt verwendbare Ausgestaltung eines solchen Ventiltriebs ist in der DE 196 11 641 C1 oder der DE 10 2015 105 735 C1 (dort in abweichender Verwendung zur Betätigung einer Hochdruckkraftstoffpumpe) offenbart.The valve drive is designed such that it is at least the second exhaust valves with respect to an actuation 26 and preferably also the first exhaust valves 24 between at least two alternatively usable valve cam per gas exchange valve is switchable, wherein one of these at least two valve cams is designed as a zero cam and this has a cylindrical cam tracks without cam lobe. On the other hand, another of these at least two valve cams is designed as an actuation cam whose cam lobe leads to an opening of the gas exchange valve assigned thereto (with a maximum valve lift). One or more additional valve cams may include cam lobes that result in differential actuation of the gas exchange valve, particularly with respect to the magnitude of the maximum valve lift, the shape of the valve lift curve, and / or the control time, ie, the occurrence of the opening event relative to the rotational orientation of the crankshaft lead to an actuation by means of the actuating cam. A preferred embodiment of such a valve train is in the DE 196 11 641 C1 or the DE 10 2015 105 735 C1 (there in divergent use for actuating a high pressure fuel pump) disclosed.

Ein Betrieb der Brennkraftmaschine gemäß der 1 kann anhand eines der in den 3 und 4 vereinfacht dargestellten Betriebskennfeldern erfolgen. Dabei zeigen die 3 und 4 jeweils die so genannte Volllastlinie 44, die das Betriebskennfeld nach oben (d.h. bezüglich des erreichbaren Drehmoments M) begrenzt. Punkte innerhalb eines solchen Betriebskennfeld definieren einen Betriebszustand für die Brennkraftmaschine und konkret den Verbrennungsmotor 10, wobei ein solcher Betriebszustand durch die Höhe des von dem Verbrennungsmotor 10 erzeugten, von der Last, mit der dieser betrieben wird, abhängigen Drehmoments M (Vertikalachse) und der Drehzahl n (Horizontalachse), mit der der Verbrennungsmotor 10 dabei angetrieben ist, definiert ist.An operation of the internal combustion engine according to the 1 can use one of the in the 3 and 4 carried out simplified operating maps. The show 3 and 4 each the so-called full load line 44 that limits the operating map upwards (ie with respect to the achievable torque M). Points within such an operating map define an operating condition for the internal combustion engine and specifically the internal combustion engine 10 , Such an operating condition by the amount of the combustion engine 10 generated dependent on the load with which it operates, dependent torque M (vertical axis) and the rotational speed n (horizontal axis), with which the internal combustion engine 10 is driven, is defined.

Das Betriebskennfeld gemäß der 3 ist mittels einer Trennlinie 46 in einen ersten Betriebskennfeldbereich 48 und einen zweiten Betriebskennfeldbereich 50 unterteilt. Der erste Betriebskennfeldbereich 48 ist, jeweils im Vergleich zu dem zweiten Betriebskennfeldbereich 50, durch relativ niedrige Kombinationen aus Drehzahl n und Last (entsprechend dem Drehmoment M) gekennzeichnet, wobei zwar auch im ersten Betriebskennfeldbereich 48 ein Betrieb mit Volllast vorliegen kann, dies jedoch nur bei niedrigeren Drehzahlen als in dem zweiten Betriebskennfeldbereich 50. In gleicher Weise können bei einem Betrieb in dem ersten Betriebskennfeldbereich 48 auch relativ hohe Drehzahlen n vorgesehen sein, dies jedoch lediglich in Kombination mit relativ niedrigen (d.h. im Vergleich zu einem Betrieb mit entsprechend hohen Drehzahlen n im zweiten Betriebskennfeldbereich 50 niedrigeren) Lasten (M).The operating map according to 3 is by means of a dividing line 46 into a first operating map area 48 and a second operating map area 50 divided. The first operating map area 48 is, in each case in comparison to the second operating map area 50 , characterized by relatively low combinations of speed n and load (corresponding to the torque M), although in the first operating map area 48 can operate at full load, but only at lower speeds than in the second operating map area 50 , Similarly, when operating in the first operating map area 48 Even relatively high speeds n be provided, but only in combination with relatively low (ie compared to an operation with correspondingly high speeds n in the second operating map area 50 lower) loads (M).

Aufgrund der relativ niedrigen Kombinationen aus Drehzahl n und Last (M) bei einem Betrieb des Verbrennungsmotors 10 in dem ersten Betriebskennfeldbereich 48 weist das dabei aus den Brennräumen 12 abgeführte Abgas eine relativ niedrige Temperatur auf. Auch kann die Größe des gesamten Abgasmassenstroms dann relativ klein sein. Die in der Abgasturbine 20 in mechanische Leistung umsetzbare Enthalpie und/oder kinetische Energie des Abgasstroms ist daher entsprechend gering. Um zu vermeiden, dass diese Enthalpie durch eine Kühlung des Abgases beim Durchströmen des insgesamt gekühlten Zylinderkopfgehäuse 32 weiter abgesenkt wird, ist vorgesehen, dass bei einem Betrieb des Verbrennungsmotors 10 in dem ersten Betriebskennfeldbereich 48 ausschließlich die ersten Auslassventile 24 betätigt werden, so dass das anfallende Abgas vollständig über die thermisch isolierte erste Abgasflut 28 zu der Abgasturbine 20 geführt wird. Wird der Verbrennungsmotor 10 dagegen gemäß einem innerhalb des zweiten Betriebskennfeldbereichs 50 liegenden Betriebspunkt betrieben, werden zusätzlich oder ausschließlich die zweiten Auslassventile 26 mittels des Ventiltriebs betätigt, so dass das Abgas dann ausschließlich oder zusätzlich über die zweite, gekühlte Abgasflut 30 aus den Brennräumen 12 ab- und der Abgasturbine 20 zugeführt wird. Durch die Kühlung des (Anteils des) durch die zweite Abgasflut 30 geführten Abgases kann die Temperatur des die Abgasturbine 20 durchströmende Abgases relativ gering gehalten werden, wodurch eine thermische Überlastung der Abgasturbine 20 vermieden werden kann.Due to the relatively low combinations of speed n and load (M) during operation of the internal combustion engine 10 in the first operating map area 48 shows this from the combustion chambers 12 discharged exhaust gas to a relatively low temperature. Also, the size of the entire exhaust gas mass flow can then be relatively small. The in the exhaust gas turbine 20 enthalpy and / or kinetic energy of the exhaust gas stream which can be converted into mechanical power is therefore correspondingly low. To avoid this enthalpy by cooling the exhaust gas while flowing through the overall cooled cylinder head housing 32 is further lowered, it is provided that during operation of the internal combustion engine 10 in the first operating map area 48 excluding the first exhaust valves 24 be actuated so that the exhaust gas produced completely on the thermally insulated first exhaust gas flow 28 to the exhaust gas turbine 20 to be led. Will the internal combustion engine 10 in contrast, according to one within the second operating map area 50 operated operating point, are additionally or exclusively the second exhaust valves 26 operated by the valve train, so that the exhaust then exclusively or additionally via the second, cooled exhaust gas flow 30 from the combustion chambers 12 Off and the exhaust gas turbine 20 is supplied. By cooling the (proportion of) through the second exhaust gas flow 30 guided exhaust gas, the temperature of the exhaust gas turbine 20 flowing exhaust gases are kept relatively low, creating a thermal overload of the exhaust gas turbine 20 can be avoided.

Die 4 zeigt die Möglichkeit, anstelle eines durch eine einzelne Trennlinie 46 definierten Übergangs zwischen den Betriebskennfeldbereichen 48, 50 einen Übergangsbereich 52 zu definieren, der durch zwei Trennlinien 46 begrenzt ist, an denen jeweils ein Umschalten zwischen den Betriebsarten ((1.) Betrieb des Verbrennungsmotors 10 mit einem Führen des Abgases ausschließlich über die erste Abgasflut 28 oder (2.) zusätzlich/ausschließlich über die zweite Abgasflut 30) erfolgen kann, je nachdem, ob der Betrieb des Verbrennungsmotors 10 vor dem Umschalten in Betriebspunkten erfolgte, die in dem ersten Betriebskennfeldbereich 48 oder dem zweiten Betriebskennfeldbereich 50 lagen. Erfolgte zuvor ein Betrieb mit einem Führen des Abgases ausschließlich über die erste Abgasflut 28, so erfolgt ein Umschalten in die andere Betriebsart erst bei der in dem Betriebskennfeld gemäß der 4 höher und weiter rechts gelegenen Trennlinie 46 und somit bei (im Vergleich zu der anderen Trennlinie 46) relativ hohen Kombinationen aus Drehzahl n und Last (M). Erfolgte dagegen zuvor ein Betrieb mit einem Führen des Abgases ausschließlich oder zusätzlich über die zweite Abgasflut 30, so erfolgt ein Umschalten in die andere Betriebsart erst bei der in dem Betriebskennfeld tiefer und weiter links gelegenen Trennlinie 46 und somit bei relativ niedrigen Kombinationen aus Drehzahl n und Last (M). Mittels des Übergangsbereichs kann ein häufiges Umschalten der Betriebsarten vermieden werden, das auftreten könnte, wenn bei der Definition lediglich einer Trennlinie gemäß der 3 ein länger andauernder dynamischer Betrieb des Verbrennungsmotors 10 in der Nähe dieser Trennlinie 46 vorgesehen ist.The 4 shows the possibility of replacing one by a single dividing line 46 defined transition between the operating map areas 48 . 50 a transition area 52 to be defined by two dividing lines 46 is limited, at each of which a switching between the modes ((1.) operation of the internal combustion engine 10 with a guiding of the exhaust gas exclusively via the first exhaust gas flow 28 or (2.) additionally / exclusively via the second exhaust gas flow 30 ), depending on whether the operation of the internal combustion engine 10 prior to switching to operating points that occurred in the first operating map area 48 or the second operating map area 50 lay. Previously, an operation with a guidance of the exhaust gas took place exclusively via the first exhaust gas flow 28 , so switching to the other mode takes place only when in the operating map according to the 4 higher and further right dividing line 46 and thus at (compared to the other dividing line 46 ) relatively high combinations of speed n and load (M). On the other hand, an operation with a guidance of the exhaust gas took place exclusively or additionally via the second exhaust gas flow 30 , so switching to the other mode takes place only at the lower in the operating map and further to the left dividing line 46 and thus at relatively low combinations of speed n and load (M). By means of the transition region, a frequent switching of the modes of operation which could occur when defining only a dividing line according to the 3 a longer-lasting dynamic operation of the internal combustion engine 10 near this dividing line 46 is provided.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der minimale und/oder der mittlere Strömungsquerschnitt der ersten Abgasflut 28 kleiner als der entsprechende Strömungsquerschnitt der zweiten Abgasflut 30 ausgelegt ist. Dadurch sollen insbesondere die für den Betrieb des Verbrennungsmotors 10 positiven Vorteile einer sogenannten Stoßaufladung bei einem Betrieb des Verbrennungsmotors 10 gemäß einem innerhalb des ersten Betriebskennfeldbereichs 48 liegenden Betriebspunkts möglichst optimal genutzt werden. Durch die relativ kleine Auslegung der ersten Abgasflut 28 kann eine relativ stark ausgeprägte Pulsation des Drucks pA in der ersten Abgasflut realisiert werden, wie dies beispielhaft in der 5 dargestellt ist. Dort ist über der Dauer von zwei Umdrehungen (Drehwinkel φ) der Kurbelwelle neben dem Verlauf des Drucks pA in der ersten Abgasflut auch der Druck pL in der Ladeluftstrecke sowie der Druck pZ1 in einem ersten Brennraum 12 dargestellt. Weiterhin ist darin die Öffnungsdauer tEZ1 , tAZ1für das oder die diesem Brennraum 12 zugeordneten Einlassventile 14 (tEZ1 : erstreckt sich von einem Öffnungszeitpunkt EO bis zu einem Schließzeitpunkt (EC )) und für das diesem Brennraum 12 zugeordnete erste Auslassventil 24 (tAZ1 : erstreckt sich von einem Öffnungszeitpunkt AO bis zu einem Schließzeitpunkt AC ) angegeben. Eine ausgeprägte Druckspitze für den Druck pA in der ersten Abgasflut ergibt sich jeweils kurz nach einem beginnenden Öffnen eines der ersten Auslassventile 24, wobei dieser Druck pA nach dem Erreichen eines Maximum relativ schnell und stark abfällt, so dass bis zum Erreichen einer weiteren Druckspitze, die sich durch das nachfolgende Öffnen eines einem anderen Brennraum zugeordneten ersten Auslassventils 24 ergibt, ein Drucktal ausgebildet ist, in dem der Druck pA in der ersten Abgasflut 28 deutlich unterhalb des Ladedrucks pL gelegen ist. Zeitgleich mit dem Durchlaufen eines solchen Drucktals ist eine Ventilüberschneidung φU zwischen der Öffnungsdauer des oder der Einlassventile 14 und der Öffnungsdauer des ersten Auslassventils 24 eines Brennraums 12 vorgesehen. Innerhalb dieses durch die Ventilüberschneidung φU definierten Zeitraums besteht folglich ein Druckgefälle von der Ladeluftstrecke 56 zu der ersten Abgasflut 28, das in Verbindung mit der gleichzeitigen Öffnung des oder der Einlassventile 14 sowie des ersten Auslassventils 24 eines Brennraums 12 zu einem Spülen dieses Brennraums 12 durch direkt von der Ladeluftstrecke 56 in die erste Abgasflut 28 überströmenden Frischgases führt. Die Größe dieses als positives Spülgefälle 54 bezeichneten Effekts ist in der 5 für den ersten Brennraum 12 anhand der markierten Fläche, die einerseits durch die Verläufe für den Druck pA in der ersten Abgasflut und dem Druck pL in der Ladeluftstrecke 56 und andererseits durch den Zeitraum der Ventilüberschneidung φU des oder der diesem ersten Brennraum 12 zugeordneten Einlassventile 14 sowie des dazugehörigen ersten Auslassventils 24 begrenzt ist.According to the invention, it is provided that the minimum and / or the mean flow cross section of the first exhaust gas flow 28 smaller than the corresponding flow cross section of the second exhaust gas flow 30 is designed. This is intended in particular for the operation of the internal combustion engine 10 positive benefits of a so-called shock charging in an operation of the internal combustion engine 10 according to one within the first operating map area 48 operating point as optimally as possible. Due to the relatively small design of the first exhaust gas flow 28 can be a relatively strong pulsation of pressure p A be realized in the first exhaust gas flow, as exemplified in the 5 is shown. There is over the duration of two turns (rotation angle φ ) of the crankshaft next to the course of the pressure p A in the first exhaust gas flow also the pressure p L in the charge air path as well as the pressure p Z1 in a first combustion chamber 12 shown. Furthermore, it is the opening time t EZ1 . t AZ1 for this or that combustion chamber 12 associated intake valves 14 ( t EZ1 : extends from an opening time E O until a closing time ( E C )) and for this combustion chamber 12 associated first outlet valve 24 ( t AZ1 : extends from an opening time AO until a closing time A C ). A pronounced pressure peak for the pressure p A in the first exhaust gas flow, one of the first exhaust valves results shortly after an incipient opening 24 , this pressure p A falls relatively quickly and sharply after reaching a maximum, so that until reaching a further pressure peak, which is characterized by the subsequent opening of a combustion chamber associated with another first exhaust valve 24 results, a pressure valley is formed, in which the pressure p A in the first flood of the exhaust 28 well below the boost pressure p L is located. Simultaneous with the passage of such a pressure valley is a valve overlap φ U between the opening time of the inlet valve or valves 14 and the opening time of the first exhaust valve 24 a combustion chamber 12 intended. Inside this through the valve overlap φ U Defined period therefore there is a pressure gradient of the charge air route 56 to the first exhaust gas flow 28 , which in conjunction with the simultaneous opening of the inlet valve or valves 14 and the first exhaust valve 24 a combustion chamber 12 to rinse this combustion chamber 12 through directly from the charge air route 56 into the first exhaust gas flow 28 overflowing fresh gas leads. The size of this as a positive flushing gradient 54 designated effect is in the 5 for the first combustion chamber 12 on the basis of the marked area, on the one hand by the courses for the pressure p A in the first exhaust gas flow and the pressure p L in the charge air route 56 and on the other hand by the period of valve overlap φ U the one or the first combustion chamber 12 associated intake valves 14 and the associated first exhaust valve 24 is limited.

Bei einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine ist eine relativ kleine, eine Stoßaufladung positiv beeinflussende Auslegung der ersten Abgasflut 28 problemlos möglich, weil bei einem Betrieb des Verbrennungsmotors 10 im Nennpunkt, der an dem oberen Rand des zweiten Betriebskennfeldbereich 50 gelegen ist und in dem ein größtmöglicher Abgasmassenstrom in den Brennräumen 12 erzeugt wird, dieser Abgasmassenstrom nicht (ausschließlich) über die erste Abgasflut 28 sondern (auch) über die relativ groß ausgelegte zweite Abgasflut 30 abgeführt wird.In an internal combustion engine according to the invention is a relatively small, a shock charging positively influencing interpretation of the first exhaust gas flow 28 easily possible, because in an operation of the internal combustion engine 10 at the nominal point, which is at the upper edge of the second operating map area 50 is located and in which the largest possible exhaust gas mass flow in the combustion chambers 12 is generated, this exhaust gas mass flow not (exclusively) on the first exhaust gas flow 28 but (also) about the relatively large second exhaust gas flow 30 is dissipated.

Die in der 2 dargestellte Brennkraftmaschine unterscheidet sich von derjenigen gemäß der 1 dahingehend, dass anstelle einer einzelnen Abgasturbine 20, die Teil eines einzelnen Abgasturboladers ist und deren Einlass sowohl mit der ersten Abgasflut 28 als auch mit der zweiten Abgasflut 30 in Abgas leitender Verbindung steht, zwei Abgasturbinen 20a, 20b vorgesehen sind, die jeweils Teil eines separaten Abgasturboladers sind. Dabei ist vorgesehen, dass eine relativ klein dimensionierte und mit einer Starrgeometrie (mit oder ohne Wastegate) oder einer variablen Geometrie (VTG) ausgebildete erste Abgasturbine 20a ausschließlich mit der ersten Abgasflut 28 in Abgas leitender Verbindung steht, während eine relativ groß dimensionierte, gegebenenfalls gekühlte und beispielsweise mit einer Starrgeometrie mit Wastegate oder mit einer variablen Geometrie (VTG) ausgebildete zweite Abgasturbine 20b ausschließlich mit der zweiten Abgasflut 30 in Abgas leitender Verbindung steht.The in the 2 illustrated internal combustion engine differs from that according to the 1 in that instead of a single exhaust gas turbine 20 , which is part of a single exhaust gas turbocharger and whose inlet both with the first exhaust gas flow 28 as well as with the second exhaust gas flow 30 is in exhaust gas conducting connection, two exhaust gas turbines 20a . 20b are provided, which are each part of a separate exhaust gas turbocharger. It is provided that a relatively small dimensioned and with a Rigid geometry (with or without wastegate) or a variable geometry (VTG) trained first exhaust gas turbine 20a exclusively with the first exhaust gas flow 28 in exhaust gas conducting connection, while a relatively large-sized, optionally cooled and formed, for example, with a rigid geometry with wastegate or with a variable geometry (VTG) second exhaust gas turbine 20b exclusively with the second exhaust gas flow 30 in exhaust gas conductive connection.

Infolge der zwei Abgasturbolader 20a, 20b ergibt sich abschnittsweise auch eine zweiflutige Ausgestaltung der Ladeluftstrecke 56, wobei diese zwei Fluten der Ladeluftstrecke 56 in dem Ladeluftkühler 18 wieder zusammengeführt werden.As a result of the two exhaust gas turbochargers 20a . 20b results in sections, a two-flow design of the charge air passage 56 , these two floods the charge air route 56 in the intercooler 18 be merged again.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Verbrennungsmotorinternal combustion engine
1212
Zylinder/ BrennraumCylinder / combustion chamber
1414
Einlassventilintake valve
1616
Verdichtercompressor
1818
LadeluftkühlerIntercooler
2020
Abgasturbineexhaust turbine
20a20a
erste Abgasturbinefirst exhaust gas turbine
20b20b
zweite Abgasturbinesecond exhaust gas turbine
2222
Wellewave
2424
erstes Auslassventilfirst exhaust valve
2626
zweites Auslassventilsecond exhaust valve
2828
erste Abgasflutfirst exhaust gas flow
3030
zweite Abgasflutsecond exhaust gas flow
3232
ZylinderkopfgehäuseCylinder head housing
3434
Auslasskanalexhaust port
3636
Sammelabschnitt einer AbgasflutCollection section of an exhaust gas flow
3838
Auslassabschnitt einer AbgasflutOutlet section of an exhaust gas flow
4040
Kühlkanalcooling channel
4242
thermische Isolationthermal insulation
4444
VolllastlinieFull load line
4646
Trennlinieparting line
4848
erster Betriebskennfeldbereichfirst operating map area
5050
zweiter Betriebskennfeldbereichsecond operating map area
5252
ÜbergangsbereichTransition area
5454
positives Spülgefällepositive flushing gradient
56 56
Ladeluftstrecke Charge-air duct
pA p A
Druck in der ersten AbgasflutPressure in the first exhaust gas flow
φφ
Drehwinkel der KurbelwelleAngle of rotation of the crankshaft
pL p L
Druck in der LadeluftstreckePressure in the charge air path
pZ1 p Z1
Druck in einem ersten BrennraumPressure in a first combustion chamber
tEZ1 t EZ1
Öffnungsdauer für das dem ersten Brennraum zugeordnete EinlassventilOpening duration for the intake valve associated with the first combustion chamber
tAZ1 t AZ1
Öffnungsdauer für das dem ersten Brennraum zugeordnete erste AuslassventilOpening duration for the first exhaust valve associated with the first combustion chamber
EO E O
Öffnungszeitpunkt für das dem ersten Brennraum zugeordnete EinlassventilOpening time for the inlet valve associated with the first combustion chamber
EC E C
Schließzeitpunkt für das dem ersten Brennraum zugeordnete EinlassventilClosing time for the inlet valve associated with the first combustion chamber
AO AO
Öffnungszeitpunkt für das dem ersten Brennraum zugeordnete erste AuslassventilOpening time for the first exhaust chamber associated with the first exhaust valve
AC A C
Schließzeitpunkt für das dem ersten Brennraum zugeordnete erste AuslassventilClosing time for the first exhaust chamber associated with the first exhaust valve
φU φ U
Ventilüberschneidungvalve overlap

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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  • DE 102015105735 C1 [0039]DE 102015105735 C1 [0039]

Claims (15)

Brennkraftmaschine mit einem Verbrennungsmotor (10), einem Abgasstrang und einer oder mehreren in den Abgasstrang integrierten Abgasturbinen (20), wobei der Verbrennungsmotor (10) einen oder mehrere Brennräume (12) ausbildet, denen jeweils mindestens zwei Auslassventile (24, 26) zugeordnet sind, und wobei die Auslassventile (24, 26) mittels eines Ventiltriebs betätigbar sind, wobei den Brennräumen (12) zugeordnete erste Auslassventile (24) über eine gemeinsame erste Abgasflut (28) und den Brennräumen (12) zugeordnete zweite Auslassventile (26) über eine gemeinsame zweite Abgasflut (30) des Abgasstrangs mit der oder den Abgasturbinen (20) in Abgas leitender Verbindung stehen, wobei für die zweite Abgasflut (30) eine größere Kühlwirkung realisiert ist als für die erste Abgasflut (28), dadurch gekennzeichnet, dass der minimale und/oder der mittlere Strömungsquerschnitt der ersten Abgasflut (28) kleiner als der entsprechende Strömungsquerschnitt der zweiten Abgasflut (30) ausgelegt ist.Internal combustion engine having an internal combustion engine (10), an exhaust system and one or more exhaust gas turbines integrated in the exhaust line, wherein the internal combustion engine (10) one or more combustion chambers (12), each associated with at least two exhaust valves (24, 26) , and wherein the exhaust valves (24, 26) are actuated by means of a valve drive, the first exhaust valves (24) assigned to the combustion chambers (12) via a common first exhaust gas flow (28) and second exhaust valves (26) associated with the combustion chambers (12) common second exhaust gas flow (30) of the exhaust line with the exhaust or the exhaust gas turbine (20) are in exhaust gas conducting connection, wherein for the second exhaust gas flow (30) a greater cooling effect is realized than for the first exhaust gas flow (28), characterized in that the minimum and / or the mean flow cross section of the first exhaust gas flow (28) is smaller than the corresponding flow cross section of the second exhaust gas flow (30) is laid. Brennkraftmaschine gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventiltrieb derart ausgebildet ist, dass dieser in zumindest einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine eine Ventilüberschneidung (φU) bewirkt.Internal combustion engine according to Claim 1 , characterized in that the valve train is designed such that it causes a valve overlap (φ U ) in at least one operating state of the internal combustion engine. Brennkraftmaschine gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Abgasflut (30) gekühlt ist und/oder für die erste Abgasflut (28) eine thermische Isolation (42) vorgesehen ist.Internal combustion engine according to Claim 1 or 2 , characterized in that the second exhaust gas flow (30) is cooled and / or for the first exhaust gas flow (28), a thermal insulation (42) is provided. Brennkraftmaschine gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Abgasflut (28) und/oder die zweite Abgasflut (30) in ein Zylinderkopfgehäuse (32) des Verbrennungsmotors (10) integriert ist, wobei die zweite Abgasflut (30) mittels dieser zugeordneten Kühlkanälen (40), die Teil eines Kühlsystems der Brennkraftmaschine sind, kühlbar ist und/oder dass die erste Abgasflut (28) mittels in das Zylinderkopfgehäuse (32) integrierten Isolationsabschnitten isoliert ist.Internal combustion engine according to Claim 3 , characterized in that the first exhaust gas flow (28) and / or the second exhaust gas flow (30) in a cylinder head housing (32) of the internal combustion engine (10) is integrated, wherein the second exhaust gas flow (30) by means of these associated cooling channels (40) Are part of a cooling system of the internal combustion engine, is coolable and / or that the first exhaust gas flow (28) by means of in the cylinder head housing (32) integrated insulation sections is isolated. Brennkraftmaschine gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolationsabschnitt als vorzugsweise keramischer Einsatz oder als integraler poröser Abschnitt ausgebildet ist.Internal combustion engine according to Claim 4 , characterized in that the insulating portion is formed as a preferably ceramic insert or as an integral porous portion. Brennkraftmaschine gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventiltrieb hinsichtlich einer Betätigung der ersten Auslassventile (24) und/oder der zweiten Auslassventile (26) durch mindestens zwei alternativ verwendbare Ventilnocken umschaltbar ist.Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the valve drive with respect to an actuation of the first exhaust valves (24) and / or the second exhaust valves (26) by at least two alternatively usable valve cam is switchable. Brennkraftmaschine gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der zweiten Abgasflut (30) größer als die Länge der ersten Abgasflut (28) ist.Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the length of the second exhaust gas flow (30) is greater than the length of the first exhaust gas flow (28). Brennkraftmaschine gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventiltrieb derart ausgebildet ist, dass dieser - die ersten Auslassventile (24) mit jeweils einer Öffnungsdauer betätigt, die kleiner als der Zündabstand der Brennräume (12) ist oder diesem höchstens entspricht, und/oder - die zweiten Auslassventile (26) mit jeweils einer Öffnungsdauer betätigt, die größer als der Zündabstand der Brennräume (12) ist oder diesem mindestens entspricht.Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the valve train is designed such that it - the first exhaust valves (24) each operated with an opening duration which is smaller than the firing interval of the combustion chambers (12) or at most equal to, and / or - the second exhaust valves (26) each actuated with an opening duration which is greater than the firing interval of the combustion chambers (12) or at least equal thereto. Brennkraftmaschine gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Abgasflut (28) und die zweite Abgasflut (30) mit derselben Abgasturbine (20) in Verbindung stehen.Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the first exhaust gas flow (28) and the second exhaust gas flow (30) are in communication with the same exhaust gas turbine (20). Brennkraftmaschine gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Abgasflut (28) und die zweite Abgasflut (30) mit separaten Abgasturbinen (20a, 20b) in Verbindung stehen.Internal combustion engine according to one of Claims 1 to 8th , characterized in that the first exhaust gas flow (28) and the second exhaust gas flow (30) communicate with separate exhaust gas turbines (20a, 20b). Brennkraftmaschine gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit der ersten Abgasflut (28) in Verbindung stehende erste Abgasturbine (20a) kleiner als eine mit der zweiten Abgasflut (30) in Verbindung stehende zweite Abgasturbine (20b) ausgelegt ist.Internal combustion engine according to Claim 10 , characterized in that a first exhaust gas turbine (20a) which is in communication with the first exhaust gas flow (28) is designed to be smaller than a second exhaust gas turbine (20b) which is in communication with the second exhaust gas flow (30). Brennkraftmaschine gemäß Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine/die mit der ersten Abgasflut (28) in Verbindung stehende erste Abgasturbine (20a) ungekühlt ist und/oder für diese eine thermische Isolation vorgesehen ist.Internal combustion engine according to Claim 10 or 11 , characterized in that one or the first exhaust gas flow (28) in connection first exhaust gas turbine (20a) is uncooled and / or provided for this thermal insulation. Brennkraftmaschine gemäß einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine/die mit der zweiten Abgasflut (30) in Verbindung stehende zweite Abgasturbine (20b) gekühlt ist.Internal combustion engine according to one of Claims 10 to 12 , characterized in that one or the second exhaust gas turbine (20b) communicating with the second exhaust gas flow (30) is cooled. Brennkraftmaschine gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Steuerungsvorrichtung zur Ansteuerung des Ventiltriebs basierend auf einem Betriebskennfeld des Verbrennungsmotors (10), wobei die Steuerungsvorrichtung (10) derart ausgebildet ist, dass diese den Ventiltrieb derart ansteuert, dass dieser - bei einem Betrieb des Verbrennungsmotors (10) in einem ersten Betriebskennfeldbereich (48), der durch relativ niedrige Kombinationen aus Drehzahl und Last gekennzeichnet ist, die ersten Auslassventile (24) betätigt und die zweiten Auslassventile nicht oder in einem relativ kleinen Ausmaß betätigt und - bei einem Betrieb des Verbrennungsmotors (10) in einem zweiten Betriebskennfeldbereich (50), der durch relativ hohe Kombination aus Drehzahl und Last gekennzeichnet ist, die zweiten Auslassventile (26) im maximalen Ausmaß betätigt.Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized by a control device for controlling the valve train based on an operating map of the internal combustion engine (10), wherein the control device (10) is designed such that it drives the valve train such that this - during operation of the internal combustion engine (10) in a first operating map area (48) characterized by relatively low combinations of speed and load, the first exhaust valves (24) actuated and the second exhaust valves are not operated or to a relatively small extent and - in an operation of the internal combustion engine ( 10) in a second operating map area (50), the is characterized by a relatively high combination of speed and load, the second exhaust valves (26) operated to the maximum extent. Brennkraftmaschine gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Betriebskennfeld einen Übergangsbereich (52) aufweist, so dass ein Umschalten von einer Ansteuerung des Ventiltriebs entsprechend dem ersten Betriebskennfeldbereich (48) zu einer Ansteuerung des Ventiltriebs entsprechend dem zweiten Betriebskennfeldbereich (50) bei höheren Kombination aus Drehzahl und Last erfolgt als ein Umschalten von einer Ansteuerung des Ventiltriebs entsprechend dem zweiten Betriebskennfeldbereich (50) zu einer Ansteuerung des Ventiltriebs entsprechend dem ersten Betriebskennfeldbereich (48).Internal combustion engine according to Claim 14 , characterized in that the operating map has a transition region (52), so that switching from a control of the valve train according to the first operating map area (48) to a control of the valve train corresponding to the second operating map area (50) at higher combination of speed and load as switching from driving the valve train according to the second operation map area (50) to driving the valve train corresponding to the first operation map area (48).
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