DE102016204142A1 - Method for operating an internal combustion engine device and internal combustion engine device - Google Patents

Method for operating an internal combustion engine device and internal combustion engine device Download PDF

Info

Publication number
DE102016204142A1
DE102016204142A1 DE102016204142.8A DE102016204142A DE102016204142A1 DE 102016204142 A1 DE102016204142 A1 DE 102016204142A1 DE 102016204142 A DE102016204142 A DE 102016204142A DE 102016204142 A1 DE102016204142 A1 DE 102016204142A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
combustion
combustion chamber
gas
turbine
exhaust gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE102016204142.8A
Other languages
German (de)
Inventor
Joachim Schwarte
Samuel Vogel
Thomas Blank
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rolls Royce Solutions GmbH
Original Assignee
MTU Friedrichshafen GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MTU Friedrichshafen GmbH filed Critical MTU Friedrichshafen GmbH
Priority to DE102016204142.8A priority Critical patent/DE102016204142A1/en
Publication of DE102016204142A1 publication Critical patent/DE102016204142A1/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/10Engines with means for rendering exhaust gases innocuous
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/101Three-way catalysts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B35/00Engines characterised by provision of pumps for sucking combustion residues from cylinders
    • F02B35/02Engines characterised by provision of pumps for sucking combustion residues from cylinders using rotary pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/001Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust using exhaust drives arranged in parallel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/013Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust with exhaust-driven pumps arranged in series
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12Control of the pumps
    • F02B37/16Control of the pumps by bypassing charging air
    • F02B37/164Control of the pumps by bypassing charging air the bypassed air being used in an auxiliary apparatus, e.g. in an air turbine
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B43/00Engines characterised by operating on gaseous fuels; Plants including such engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B47/00Methods of operating engines involving adding non-fuel substances or anti-knock agents to combustion air, fuel, or fuel-air mixtures of engines
    • F02B47/04Methods of operating engines involving adding non-fuel substances or anti-knock agents to combustion air, fuel, or fuel-air mixtures of engines the substances being other than water or steam only
    • F02B47/08Methods of operating engines involving adding non-fuel substances or anti-knock agents to combustion air, fuel, or fuel-air mixtures of engines the substances being other than water or steam only the substances including exhaust gas
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B73/00Combinations of two or more engines, not otherwise provided for
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/0602Control of components of the fuel supply system
    • F02D19/0607Control of components of the fuel supply system to adjust the fuel mass or volume flow
    • F02D19/061Control of components of the fuel supply system to adjust the fuel mass or volume flow by controlling fuel injectors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/0639Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed characterised by the type of fuels
    • F02D19/0642Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed characterised by the type of fuels at least one fuel being gaseous, the other fuels being gaseous or liquid at standard conditions
    • F02D19/0647Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed characterised by the type of fuels at least one fuel being gaseous, the other fuels being gaseous or liquid at standard conditions the gaseous fuel being liquefied petroleum gas [LPG], liquefied natural gas [LNG], compressed natural gas [CNG] or dimethyl ether [DME]
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • F02D41/0065Specific aspects of external EGR control
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/008Controlling each cylinder individually
    • F02D41/0082Controlling each cylinder individually per groups or banks
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/42Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories having two or more EGR passages; EGR systems specially adapted for engines having two or more cylinders
    • F02M26/43Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories having two or more EGR passages; EGR systems specially adapted for engines having two or more cylinders in which exhaust from only one cylinder or only a group of cylinders is directed to the intake of the engine
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12Control of the pumps
    • F02B37/20Control of the pumps by increasing exhaust energy, e.g. using combustion chamber by after-burning
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/08Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed simultaneously using pluralities of fuels
    • F02D19/10Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed simultaneously using pluralities of fuels peculiar to compression-ignition engines in which the main fuel is gaseous
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30Use of alternative fuels, e.g. biofuels
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschineneinrichtung (1), wobei einer ersten Brennkammer (3) der Brennkraftmaschineneinrichtung (1) ein erster Brennstoff zugeführt wird, wobei der erste Brennstoff in der ersten Brennkammer (3) mit Luftüberschuss verbrannt wird, wobei sauerstoffhaltiges Verbrennungsgas (5) aus der ersten Brennkammer (3) einer zweiten Brennkammer (7) der Brennkraftmaschineneinrichtung (1) zugeführt wird, wobei das Verbrennungsgas (5) in der zweiten Brennkammer (7) in einer stöchiometrischen Verbrennung umgesetzt wird, und wobei Abgas (9) aus der zweiten Brennkammer (7) einem Drei-Wege-Katalysator (11) zugeführt wird.The invention relates to a method for operating an internal combustion engine device (1), wherein a first fuel is supplied to a first combustion chamber (3) of the internal combustion engine device (1), wherein the first fuel is burned in the first combustion chamber (3) with excess air, wherein oxygen-containing combustion gas (5) from the first combustion chamber (3) is supplied to a second combustion chamber (7) of the engine device (1), wherein the combustion gas (5) is reacted in the second combustion chamber (7) in a stoichiometric combustion, and wherein exhaust gas (9) from the second combustion chamber (7) is fed to a three-way catalyst (11).

Description

Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschineneinrichtung und Brennkraftmaschineneinrichtung Method for operating an internal combustion engine device and internal combustion engine device

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschineneinrichtung sowie eine Brennkraftmaschineneinrichtung. The invention relates to a method for operating an internal combustion engine device and an internal combustion engine device.

Um einen möglichst hohen Wirkungsgrad für eine Brennkraftmaschine zu erreichen, ist häufig eine Magerverbrennung vorgesehen, wobei Brennstoff in einer Brennkammer der Brennkraftmaschine mit Luftüberschuss verbrannt wird. Nachteilig hierbei ist, dass sich das bei einer solchen Verbrennung entstehende Abgas aufgrund der vergleichsweise niedrigen Abgastemperatur einerseits und dem vergleichsweise hohen Sauerstoffgehalt andererseits nur schwierig nachbehandeln lässt. Insbesondere ist es nicht möglich, Schadstoffe in dem Abgas in vergleichsweise einfacher Weise in einem Drei-Wege-Katalysator umzusetzen, weil dieser für einen effizienten Betrieb ein sehr enges Fenster für ein Verbrennungsluft-Brennstoff-Verhältnis in der Brennkammer, welches auch als Lambdawert bezeichnet wird, benötigt. Insbesondere unverbrannte Kohlenwasserstoffe und ganz besonders – bei Gasmotoren – chemisch sehr stabiles Methan im Abgas können nur sehr schwer oder gar nicht umgesetzt werden. Demgegenüber weisen Brennkraftmaschinen, welche eine stöchiometrische Verbrennung realisieren, zwar den Vorteil der Möglichkeit einer Verwendung eines Drei-Wege-Katalysators zur Abgasnachbehandlung auf, sind aber bezüglich ihres Wirkungsgrads den Magermotoren unterlegen. In order to achieve the highest possible efficiency for an internal combustion engine, a lean combustion is often provided, wherein fuel is burned in a combustion chamber of the internal combustion engine with excess air. The disadvantage here is that the resulting in such a combustion exhaust gas on the other hand, due to the comparatively low exhaust gas temperature on the one hand and the relatively high oxygen content on the other hand difficult to post-treatment. In particular, it is not possible to convert pollutants in the exhaust gas in a comparatively simple manner in a three-way catalyst, because this for efficient operation a very narrow window for a combustion air-fuel ratio in the combustion chamber, which is also referred to as lambda value , needed. In particular unburned hydrocarbons and especially - in gas engines - chemically very stable methane in the exhaust gas can be very difficult or impossible to implement. On the other hand, although internal combustion engines which realize stoichiometric combustion have the advantage of being able to use a three-way catalytic converter for exhaust gas aftertreatment, they are inferior to lean-burn engines in terms of their efficiency.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschineneinrichtung und eine Brennkraftmaschineneinrichtung zu schaffen, wobei die genannten Nachteile nicht auftreten. The invention has for its object to provide a method for operating an internal combustion engine device and an internal combustion engine device, said disadvantages do not occur.

Die Aufgabe wird gelöst, indem die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche geschaffen werden. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. The object is achieved by providing the subject matters of the independent claims. Advantageous embodiments emerge from the subclaims.

Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, indem ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschineneinrichtung geschaffen wird, bei welchem einer ersten Brennkammer einer Brennkraftmaschineneinrichtung ein erster Brennstoff zugeführt wird, wobei der erste Brennstoff in der ersten Brennkammer mit Luftüberschuss verbrannt wird. Dabei entsteht als Produktgas der Verbrennung in der ersten Brennkammer sauerstoffhaltiges Verbrennungsgas, wobei das sauerstoffhaltige Verbrennungsgas aus der ersten Brennkammer einer zweiten Brennkammer der Brennkraftmaschineneinrichtung zugeführt wird, wobei das Verbrennungsgas in der zweiten Brennkammer in einer stöchiometrischen Verbrennung umgesetzt wird. Als Produktgas der Verbrennung in der zweiten Brennkammer entsteht Abgas, wobei das Abgas aus der zweiten Brennkammer einem Drei-Wege-Katalysator zugeführt wird. In Zusammenhang mit dem Verfahren ergeben sich Vorteile im Vergleich zum Stand der Technik. Insbesondere ermöglicht die Verbrennung mit Luftüberschuss in der ersten Brennkammer einen hohen Wirkungsgrad für die Brennkraftmaschineneinrichtung, wobei zugleich die stöchiometrische Verbrennung in der zweiten Brennkammer eine günstige, einfache und sehr effiziente Abgasnachbehandlung mit einem Drei-Wege-Katalysator ermöglicht. Insbesondere schwer umsetzbare Bestandteile des Verbrennungsgases können bereits in dem stöchiometrischen Brennverfahren in der zweiten Brennkammer umgesetzt werden. Insbesondere sind die bei der stöchiometrischen Verbrennung in der zweiten Brennkammer herrschenden Temperaturen ohne weiteres hoch genug, um auch chemisch sehr stabile Moleküle wie Methan effizient und vorzugsweise vollständig umzusetzen, insbesondere zu oxidieren. The object is achieved in particular by providing a method for operating an internal combustion engine device in which a first fuel is supplied to a first combustion chamber of an internal combustion engine device, wherein the first fuel is burned in the first combustion chamber with excess air. Oxygen-containing combustion gas is thereby produced as the product gas of the combustion in the first combustion chamber, the oxygen-containing combustion gas being supplied from the first combustion chamber to a second combustion chamber of the internal combustion engine device, the combustion gas being converted into stoichiometric combustion in the second combustion chamber. Exhaust gas is produced as product gas of the combustion in the second combustion chamber, the exhaust gas from the second combustion chamber being fed to a three-way catalytic converter. In connection with the method, there are advantages compared to the prior art. In particular, the combustion with excess air in the first combustion chamber allows a high efficiency for the internal combustion engine device, at the same time the stoichiometric combustion in the second combustion chamber allows a cheap, simple and very efficient exhaust aftertreatment with a three-way catalyst. Particularly difficult to convert components of the combustion gas can be implemented in the stoichiometric combustion process in the second combustion chamber. In particular, the temperatures prevailing in the stoichiometric combustion in the second combustion chamber are readily high enough to efficiently and preferably fully react even chemically very stable molecules such as methane, in particular to oxidize.

Unter dem Begriff „Verbrennungsgas“ wird – wie bereits ausgeführt – aus der Verbrennung in der ersten Brennkammer resultierendes Produktgas, also insbesondere Abgas der ersten Brennkammer, welches auch als erstes Abgas bezeichnet werden kann, verstanden. Unter dem Begriff „Abgas“ wird hier spezifisch Produktgas der stöchiometrischen Verbrennung in der zweiten Brennkammer verstanden, also Abgas der zweiten Brennkammer, welches auch als zweites Abgas bezeichnet werden kann. Mit dem Begriff „Gesamtabgas“ wird Abgas der Brennkraftmaschineneinrichtung verstanden, welches den Drei-Wege-Katalysator verlässt, also stromabwärts des Drei-Wege-Katalysators vorliegt. The term "combustion gas" is - as already stated - from the combustion in the first combustion chamber resulting product gas, ie in particular exhaust gas of the first combustion chamber, which can also be referred to as the first exhaust gas understood. The term "exhaust gas" is here specifically understood as meaning product gas of the stoichiometric combustion in the second combustion chamber, that is to say exhaust gas of the second combustion chamber, which can also be referred to as second exhaust gas. By the term "total exhaust gas" exhaust gas of the engine device is understood, which leaves the three-way catalyst, that is present downstream of the three-way catalyst.

Unter einer Brennkraftmaschineneinrichtung wird eine Einrichtung verstanden, die wenigstens eine Brennkraftmaschine aufweist. Es ist möglich, dass die Brennkraftmaschineneinrichtung mehr als eine Brennkraftmaschine, insbesondere zwei Brennkraftmaschinen aufweist. Es ist auch möglich, dass die Brennkraftmaschineneinrichtung eine Brennkraftmaschine und eine Reaktionskammer insbesondere als zweite Brennkammer aufweist, wobei in der Reaktionskammer lediglich eine Verbrennung, nicht jedoch eine Wandlung von chemischer Energie in mechanische Arbeit stattfinden kann. An internal combustion engine device is understood to mean a device which has at least one internal combustion engine. It is possible that the internal combustion engine device has more than one internal combustion engine, in particular two internal combustion engines. It is also possible that the internal combustion engine device has an internal combustion engine and a reaction chamber, in particular as a second combustion chamber, wherein only a combustion, but not a conversion of chemical energy into mechanical work can take place in the reaction chamber.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der ersten Brennkammer ein methanhaltiges Brenngas als erster Brennstoff zugeführt wird. Insbesondere kann der ersten Brennkammer Erdgas als Brennstoff zugeführt werden, aber auch CNG (Compressed Natural Gas), LNG (Liquefied Natural Gas) oder dergleichen. Wird der ersten Brennkammer als Brennstoff ein methanhaltiges Brenngas zugeführt, verwirklichen sich in besonderer Weise die Vorteile des Verfahrens, weil unverbranntes Methan effizient in der stöchiometrischen Verbrennung umgesetzt werden kann, welche in der zweiten Brennkammer durchgeführt wird. According to one embodiment of the invention it is provided that the first combustion chamber, a methane-containing fuel gas is supplied as the first fuel. In particular, the first combustion chamber natural gas can be supplied as fuel, but also CNG (compressed natural gas), LNG (Liquefied Natural Gas) or the like. Will the first Combustion chamber fed as fuel, a methane-containing fuel gas, realized in a special way, the advantages of the method, because unburned methane can be efficiently implemented in the stoichiometric combustion, which is carried out in the second combustion chamber.

Der zweiten Brennkammer wird bevorzugt ein zweiter Brennstoff zugeführt, insbesondere um eine Verbrennung in der zweiten Brennkammer überhaupt erst zu ermöglichen. Dabei wird die der zweiten Brennkammer zugeführte Menge des zweiten Brennstoffs bevorzugt gesteuert oder geregelt, wobei insbesondere ein Lambdawert für die Verbrennung in der zweiten Brennkammer gesteuert oder geregelt wird. Der Lambdawert in der zweiten Brennkammer wird bevorzugt in einem engen Lambdafenster, insbesondere zwischen mindestens 0,99 und höchstens 1, geregelt. Es ist möglich, dass der zweiten Brennkammer als zweiter Brennstoff der erste Brennstoff zugeführt wird, welcher auch der ersten Brennkammer zugeführt wird. Es ist aber auch möglich, dass der zweiten Brennkammer ein von dem ersten Brennstoff verschiedener Brennstoff zugeführt wird, beispielsweise ein anderer gasförmiger Brennstoff, oder aber auch ein flüssiger Brennstoff, beispielsweise Benzin, Diesel, Dimethylether, oder ein anderes Zündöl. The second combustion chamber is preferably supplied with a second fuel, in particular in order to enable combustion in the second combustion chamber in the first place. In this case, the quantity of the second fuel supplied to the second combustion chamber is preferably controlled or regulated, wherein in particular a lambda value for the combustion in the second combustion chamber is controlled or regulated. The lambda value in the second combustion chamber is preferably regulated in a narrow lambda window, in particular between at least 0.99 and at most 1. It is possible that the first fuel is supplied to the second combustion chamber as the second fuel, which is also supplied to the first combustion chamber. But it is also possible that the second combustion chamber, a different fuel supplied from the first fuel, for example, another gaseous fuel, or even a liquid fuel, such as gasoline, diesel, dimethyl ether, or another ignition oil.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Verbrennungsgas vor dem Durchströmen einer Abgasturbine der zweiten Brennkammer zugeführt wird. Dies bedeutet insbesondere, dass die zweite Brennkammer stromabwärts der ersten Brennkammer, jedoch stromaufwärts einer Abgasturbine angeordnet ist, sodass das Verbrennungsgas stromaufwärts der Abgasturbine in die zweite Brennkammer gelangt. Alternativ ist es möglich, dass das Verbrennungsgas zwischen einer ersten Abgasturbine und einer zweiten Abgasturbine der zweiten Brennkammer zugeführt wird. Die zweite Brennkammer ist in diesem Fall stromabwärts der ersten Abgasturbine und stromaufwärts der zweiten Abgasturbine angeordnet. Auf diese Weise kann zum einen Enthalpie des Verbrennungsgases in der ersten Abgasturbine genutzt werden, und zum anderen kann der zweiten Brennkammer ein durch die Enthalpieabgabe in der ersten Abgasturbine gekühltes Verbrennungsgas zugeführt werden, was die Füllung der zweiten Brennkammer erhöht. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass das Verbrennungsgas nach dem Durchströmen einer Abgasturbine der zweiten Brennkammer zugeführt wird. Insbesondere ist es möglich, dass das Verbrennungsgas der zweiten Brennkammer stromabwärts einer – entlang des Strömungspfads des Gasstroms insgesamt gesehen – letzten Abgasturbine zugeführt wird. According to one embodiment of the invention it is provided that the combustion gas is supplied to the second combustion chamber before flowing through an exhaust gas turbine. This means, in particular, that the second combustion chamber is arranged downstream of the first combustion chamber, but upstream of an exhaust gas turbine, so that the combustion gas passes into the second combustion chamber upstream of the exhaust gas turbine. Alternatively, it is possible that the combustion gas is supplied between a first exhaust gas turbine and a second exhaust gas turbine of the second combustion chamber. The second combustion chamber is arranged in this case downstream of the first exhaust gas turbine and upstream of the second exhaust gas turbine. In this way, on the one hand enthalpy of the combustion gas in the first exhaust gas turbine can be used, and on the other hand, the second combustion chamber can be supplied by the enthalpy in the first exhaust gas cooled combustion gas, which increases the filling of the second combustion chamber. Alternatively or additionally, it is possible that the combustion gas is supplied to the second combustion chamber after flowing through an exhaust gas turbine. In particular, it is possible for the combustion gas to be supplied to the second combustion chamber downstream of a last exhaust gas turbine, viewed overall along the flow path of the gas flow.

Alternativ oder zusätzlich ist bevorzugt vorgesehen, dass das Abgas der zweiten Brennkammer einer Abgasturbine zugeführt wird. Das als Produktgas der stöchiometrischen Verbrennung gebildete Abgas weist eine besonders hohe Enthalpie auf, die in sehr günstiger Weise in einer Abgasturbine umgesetzt werden kann. Alternatively or additionally, it is preferably provided that the exhaust gas of the second combustion chamber is supplied to an exhaust gas turbine. The exhaust gas formed as product gas of the stoichiometric combustion has a particularly high enthalpy, which can be implemented in a very favorable manner in an exhaust gas turbine.

Unter einer Abgasturbine wird hier allgemein eine Turbine verstanden, die von Produktgas einer Verbrennung antreibbar ist, also insbesondere von dem Verbrennungsgas, von dem Abgas, oder auch von dem Gesamtabgas der Brennkraftmaschineneinrichtung. Eine solche Abgasturbine kann Teil eines Abgasturboladers sein, wobei der Abgasturbolader vorzugsweise die Abgasturbine sowie einen Verdichter aufweist, wobei die Abgasturbine mit dem Verdichter derart wirkverbunden ist, dass der Verdichter durch die Abgasturbine antreibbar ist. Der Verdichter ist vorzugsweise eingerichtet zur Verdichtung von Verbrennungsluft, welche der ersten Brennkammer und/oder der zweiten Brennkammer zugeführt wird. Es ist möglich, dass die Brennkraftmaschineneinrichtung eine mehrstufige Aufladung aufweist, wobei mehr als ein Abgasturbolader vorgesehen sind; insbesondere ist es möglich, dass die Brennkraftmaschineneinrichtung eine zweistufige Aufladung mit einem Hochdruck-Abgasturbolader und einem Niederdruck-Abgasturbolader aufweist. Dabei kann eine Abgasturbine des Niederdruckturboladers beispielsweise durch das Abgas angetrieben sein, wobei eine Turbine des Hochdruckabgasturboladers beispielsweise durch das Verbrennungsgas angetrieben sein kann. Es ist aber auch möglich, dass sowohl die Hochdruckturbine als auch die Niederdruckturbine durch das Abgas antreibbar sind. Under an exhaust gas turbine is generally understood here a turbine which is driven by product gas combustion, so in particular by the combustion gas, the exhaust gas, or from the total exhaust gas of the internal combustion engine device. Such an exhaust gas turbine may be part of an exhaust gas turbocharger, wherein the exhaust gas turbocharger preferably has the exhaust gas turbine and a compressor, wherein the exhaust gas turbine is operatively connected to the compressor such that the compressor can be driven by the exhaust gas turbine. The compressor is preferably configured to compress combustion air, which is supplied to the first combustion chamber and / or the second combustion chamber. It is possible that the engine device has a multi-stage charge, wherein more than one exhaust gas turbocharger are provided; In particular, it is possible that the internal combustion engine device has a two-stage supercharging with a high-pressure exhaust gas turbocharger and a low-pressure exhaust gas turbocharger. In this case, an exhaust gas turbine of the low-pressure turbocharger may be driven, for example, by the exhaust gas, wherein a turbine of the high-pressure exhaust gas turbocharger may be driven, for example, by the combustion gas. But it is also possible that both the high-pressure turbine and the low-pressure turbine can be driven by the exhaust gas.

Eine solche Abgasturbine kann aber auch als Nutzturbine ausgebildet sein. Dabei wird unter einer Nutzturbine ebenfalls eine Turbine verstanden, welche durch Produktgas einer Verbrennung, hier also insbesondere durch Verbrennungsgas, Abgas oder Gesamtabgas der Brennkraftmaschineneinrichtung, antreibbar ist. Dabei ist der Nutzturbine eine Wandlungseinrichtung zugeordnet, sodass die Wandlungseinrichtung durch die Nutzturbine antreibbar ist. Bei der Wandlungseinrichtung kann es sich um eine Drehmomentwandlungseinrichtung handeln, beispielsweise um ein Getriebe, wobei mechanische Arbeit der Nutzturbine bevorzugt einer Welle der Brennkraftmaschineneinrichtung, insbesondere einer Kurbelwelle, zugeführt wird. Die Wandlungseinrichtung kann aber auch als Energiewandlungseinrichtung eingerichtet sein, insbesondere als elektrische Maschine, besonders bevorzugt als Generator, wobei die mechanische Arbeit der Nutzturbine vorzugsweise in elektrische Energie gewandelt werden kann. Besonders bevorzugt ist eine Nutzturbine vorgesehen, welche durch das Abgas antreibbar ist. Alternativ oder zusätzlich ist bevorzugt eine Nutzturbine vorgesehen, welche durch das Gesamtabgas der Brennkraftmaschineneinrichtung antreibbar ist. However, such an exhaust gas turbine can also be designed as a power turbine. In this case, a turbine is also understood to mean a turbine which can be driven by product gas from combustion, in this case in particular by combustion gas, exhaust gas or total exhaust gas of the internal combustion engine device. Here, the power turbine is associated with a conversion device, so that the conversion device is driven by the power turbine. The conversion device can be a torque conversion device, for example a transmission, with mechanical work of the useful turbine preferably being supplied to a shaft of the internal combustion engine device, in particular a crankshaft. However, the conversion device can also be set up as an energy conversion device, in particular as an electrical machine, particularly preferably as a generator, wherein the mechanical work of the useful turbine can preferably be converted into electrical energy. Particularly preferably, a power turbine is provided which can be driven by the exhaust gas. Alternatively or additionally, a useful turbine is preferably provided which can be driven by the total exhaust gas of the internal combustion engine device.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass dem Verbrennungsgas stromaufwärts der zweiten Brennkammer Verbrennungsluft zugeführt wird. Besonders bevorzugt wird dem Verbrennungsgas stromaufwärts der zweiten Brennkammer Ladeluft, das heißt verdichtete Verbrennungsluft, zugeführt. Auf diese Weise ist es möglich, das Verbrennungsgas stromaufwärts der zweiten Brennkammer mit Sauerstoff anzureichern. In diesem Zusammenhang ist zu beachten, dass letztlich das Verbrennungsgas aus der ersten Brennkammer in der zweiten Brennkammer quasi die Funktion von Verbrennungsluft erfüllt, weil das Verbrennungsgas Sauerstoff aufweist. Eine Sauerstoffanreicherung des Verbrennungsgases durch Zumischung von Verbrennungsluft kann zur Steuerung und/oder Regelung des Lambdawerts in der zweiten Brennkammer genutzt werden. Zugleich mit dem Sauerstoff wird der zweiten Brennkammer mit dem Verbrennungsgas aber auch Abgas im Sinne von Verbrennungsrückständen und insbesondere Inertgasen, wie beispielsweise Kohlendioxid, zugeführt. Das Verbrennungsgas, welches der zweiten Brennkammer zugeführt wird, verwirklicht dort also zugleich auch eine Abgasrückführung. Für die erste Brennkammer wird vorzugsweise ein Lambdawert von 2 eingestellt, wobei dann die Ladungszusammensetzung in der zweiten Brennkammer – ohne Verbrennungsluftzufuhr zu dem Verbrennungsgas – einer stöchiometrischen Verbrennung bei Lambda = 1 mit einer Abgasrückführrate von 50 % entspricht. Dies ist bereits eine vergleichsweise hohe Abgasrückführrate, welche gegebenenfalls die Verbrennungsstabilität in der zweiten Brennkammer negativ beeinflussen kann, und welche insbesondere nicht überschritten werden sollte. Besonders bevorzugt wird für die erste Brennkammer ein Lambdawert von größer als 2 eingestellt, wobei höhere Lambdawerte in der ersten Brennkammer insbesondere den Wirkungsgrad erhöhen und zugleich die Abgasrückführrate für die zweite Brennkammer erniedrigen. Es sind aber auch Lambdawerte von weniger als 2 für die erste Brennkammer möglich. According to one embodiment of the invention it is provided that combustion air is supplied to the combustion gas upstream of the second combustion chamber. Particularly preferably, the combustion gas upstream of the second combustion chamber charge air, that is, compressed combustion air supplied. In this way, it is possible to enrich the combustion gas with oxygen upstream of the second combustion chamber. In this context, it should be noted that ultimately the combustion gas from the first combustion chamber in the second combustion chamber virtually fulfills the function of combustion air, because the combustion gas has oxygen. An oxygen enrichment of the combustion gas by admixing combustion air can be used for controlling and / or regulating the lambda value in the second combustion chamber. At the same time as the oxygen is the second combustion chamber with the combustion gas but also exhaust gas in the sense of combustion residues and in particular inert gases, such as carbon dioxide fed. The combustion gas, which is supplied to the second combustion chamber, thus also realizes an exhaust gas recirculation there. A lambda value of 2 is preferably set for the first combustion chamber, in which case the charge composition in the second combustion chamber - without combustion air supply to the combustion gas - corresponds to a stoichiometric combustion at lambda = 1 with an exhaust gas recirculation rate of 50%. This is already a comparatively high exhaust gas recirculation rate, which may possibly adversely affect the combustion stability in the second combustion chamber, and which in particular should not be exceeded. Particularly preferably, a lambda value of greater than 2 is set for the first combustion chamber, wherein higher lambda values in the first combustion chamber in particular increase the efficiency and at the same time reduce the exhaust gas recirculation rate for the second combustion chamber. However, lambda values of less than 2 are also possible for the first combustion chamber.

Um die Verbrennung in der zweiten Brennkammer stabil zu halten und insbesondere die Abgasrückführrate absenken zu können – gerade dann, wenn in der ersten Brennkammer ein Lambdawert von 2 nicht erreicht wird – kann dem Verbrennungsgas stromaufwärts der zweiten Brennkammer Verbrennungsluft, insbesondere Ladeluft, zugeführt werden. Hierdurch kann die Abgasrückführrate – vorzugsweise gesteuert oder geregelt – abgesenkt werden, was die Verbrennungsstabilität in der zweiten Brennkammer steigert. In order to keep the combustion stable in the second combustion chamber and in particular to be able to lower the exhaust gas recirculation rate - even if a lambda value of 2 is not reached in the first combustion chamber - combustion air, in particular charge air, can be supplied to the combustion gas upstream of the second combustion chamber. This allows the exhaust gas recirculation rate - preferably controlled or regulated - are lowered, which increases the combustion stability in the second combustion chamber.

In der ersten Brennkammer wird bevorzugt eine Verbrennung bei Lambda = 2 oder einem höheren Lambdawert angestrebt, um zum einen den Wirkungsgrad möglichst hoch zu halten, und zum anderen eine möglichst geringe Abgasrückführrate für die zweite Brennkammer zu verwirklichen. Dabei ist nämlich zu beachten, dass bei fetterer Verbrennung in der ersten Brennkammer die Abgasrückführrate für die zweite Brennkammer steigt. In the first combustion chamber, combustion at lambda = 2 or a higher lambda value is preferably aimed at, on the one hand to keep the efficiency as high as possible and, on the other hand, to realize the lowest possible exhaust gas recirculation rate for the second combustion chamber. In this case, it should be noted that increases in exhaust fiercer combustion in the first combustion chamber, the exhaust gas recirculation rate for the second combustion chamber.

Die Zufuhr der Verbrennungsluft zu dem Verbrennungsgas stromaufwärts der zweiten Brennkammer wird bevorzugt gesteuert oder geregelt. Hierzu ist bevorzugt eine entsprechend geeignete Ventileinrichtung vorgesehen. Dem Verbrennungsgas stromaufwärts der zweiten Brennkammer zugeführte Ladeluft wird bevorzugt aus einer Ladeluftleitung abgezweigt, insbesondere stromabwärts eines Hochdruckverdichters, stromabwärts eines Niederdruckverdichters und/oder zwischen einem Niederdruckverdichter und einem Hochdruckverdichter, oder an anderer Stelle der Ladeluftleitung. The supply of the combustion air to the combustion gas upstream of the second combustion chamber is preferably controlled or regulated. For this purpose, a correspondingly suitable valve device is preferably provided. The charge air supplied to the combustion gas upstream of the second combustion chamber is preferably branched off from a charge air line, in particular downstream of a high-pressure compressor, downstream of a low-pressure compressor and / or between a low-pressure compressor and a high-pressure compressor, or elsewhere in the charge air line.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Verbrennungsgas stromaufwärts der zweiten Brennkammer geheizt oder gekühlt wird. Hierdurch kann in günstiger Weise insbesondere der Ladungswechsel für die Brennkammern beeinflusst werden. Insbesondere kann bevorzugt das Abgasgegendruckniveau für die erste Brennkammer abgesenkt werden. Zusätzlich oder alternativ ist es möglich, dass das Abgas stromaufwärts des Drei-Wege-Katalysators und/oder stromabwärts des Drei-Wege-Katalysators geheizt oder gekühlt wird. Auf diese Weise kann die Abgastemperatur in günstiger Weise für den Drei-Wege-Katalysator und/oder für stromabwärts des Drei-Wege-Katalysators vorgesehene Elemente angepasst, insbesondere gesteuert oder geregelt werden. According to one embodiment of the invention it is provided that the combustion gas is heated or cooled upstream of the second combustion chamber. This can be influenced in a favorable manner, in particular the change of charge for the combustion chambers. In particular, the exhaust backpressure level for the first combustion chamber can preferably be lowered. Additionally or alternatively, it is possible that the exhaust gas is heated or cooled upstream of the three-way catalyst and / or downstream of the three-way catalyst. In this way, the exhaust gas temperature can be adjusted in a favorable manner for the three-way catalyst and / or provided for downstream of the three-way catalyst elements, in particular controlled or regulated.

Es ist auch möglich, dass Abwärme aus dem Abgas, und/oder Abwärme aus dem Verbrennungsgas einer Abwärmenutzung zugeführt wird. Dabei kann insbesondere eine für das Verbrennungsgas und/oder für das Abgas vorgesehene Kühleinrichtung verwendet werden, um dem Abgas und/oder dem Verbrennungsgas Abwärme zu entziehen und einer Abwärmenutzung zuzuführen. Eine solche Abwärmenutzung kann insbesondere einen thermodynamischen Kreisprozess einschließen, besonders bevorzugt einen organischen Rankine-Zyklus (ORC – Organic Rankine Cycle). It is also possible that waste heat from the exhaust gas, and / or waste heat from the combustion gas is supplied to a waste heat recovery. In this case, in particular, a cooling device provided for the combustion gas and / or for the exhaust gas can be used in order to remove waste heat from the exhaust gas and / or the combustion gas and to supply it to a waste heat utilization. Such waste heat utilization may in particular include a thermodynamic cycle, more preferably an organic Rankine cycle (ORC - Organic Rankine Cycle).

Besonders bevorzugt ist eine zur Abwärmenutzung vorgesehene Kühleinrichtung stromaufwärts der zweiten Brennkammer derart vorgesehen, dass sie direkt mit dem Verbrennungsgas beaufschlagt werden kann, ohne dass stromaufwärts der Kühleinrichtung eine Abgasturbine vorgesehen ist. Dies hat den Vorteil, dass die Kühleinrichtung mit Verbrennungsgas beaufschlagt werden kann, dessen Enthalpie nicht durch eine Abgasturbine verringert ist. Das Verbrennungsgas kann daher die Kühleinrichtung mit sehr hoher Temperatur anströmen, sodass der Wirkungsgrad für die Abwärmenutzung hoch ist. Particularly preferably, a cooling device provided for the use of waste heat upstream of the second combustion chamber is provided in such a way that it can be charged directly with the combustion gas without an exhaust gas turbine being provided upstream of the cooling device. This has the advantage that the cooling device can be acted upon with combustion gas whose enthalpy is not reduced by an exhaust gas turbine. The combustion gas can therefore flow to the cooling device with very high temperature, so that the efficiency for the waste heat recovery is high.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Verbrennungsgas stromaufwärts der zweiten Brennkammer verdichtet wird. Dies ist vorteilhaft, weil auf diese Weise der Füllungsgrad der zweiten Brennkammer erhöht werden kann. According to one embodiment of the invention, it is provided that the combustion gas is compressed upstream of the second combustion chamber. This is advantageous because in this way the degree of filling of the second combustion chamber can be increased.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass ein Verdichter für das Verbrennungsgas durch eine Turbine angetrieben wird, die mit dem Verbrennungsgas selbst beaufschlagt wird. Dabei wird das Verbrennungsgas insbesondere erst der Turbine und danach dem Verdichter zugeführt, sodass die Turbine den Verdichter antreibt und das Verbrennungsgas zunächst in der Turbine entspannt und dann in dem Verdichter wiederum verdichtet wird. Dabei wird das Verbrennungsgas vorzugsweise stromabwärts der Turbine und stromaufwärts des Verdichters gekühlt. Es wird also insbesondere bevorzugt auf einem niedrigeren Temperaturniveau verdichtet, als es dem Temperaturniveau entspricht, auf welchem das Verbrennungsgas in der Turbine entspannt wird. According to a preferred embodiment of the method it is provided that a compressor for the combustion gas is driven by a turbine, which is acted upon by the combustion gas itself. In particular, the combustion gas is first supplied to the turbine and then to the compressor, so that the turbine drives the compressor and the combustion gas is first expanded in the turbine and then compressed again in the compressor. The combustion gas is preferably cooled downstream of the turbine and upstream of the compressor. It is thus particularly preferably compressed to a lower temperature level than corresponds to the temperature level at which the combustion gas is expanded in the turbine.

Es ist aber auch möglich, dass der Verdichter für das Verbrennungsgas durch eine Turbine angetrieben wird, die mit Verbrennungsluft beaufschlagt wird. Besonders bevorzugt wird die Turbine mit Ladeluft, also mit verdichteter Verbrennungsluft beaufschlagt. Dabei kann das hohe Druckniveau der Ladeluft genutzt werden, um die Turbine zur Verdichtung des Verbrennungsgases anzutreiben. But it is also possible that the compressor for the combustion gas is driven by a turbine, which is acted upon by combustion air. Particularly preferably, the turbine is charged with charge air, that is to say with compressed combustion air. In this case, the high pressure level of the charge air can be used to drive the turbine to compress the combustion gas.

Bevorzugt ist zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass das Verbrennungsgas – insbesondere stromaufwärts des Verdichters – durch Verbrennungsluft, insbesondere durch Ladeluft, gekühlt wird. Dabei ist es insbesondere möglich, dass das Verbrennungsgas durch zu der Turbine strömende Verbrennungsluft, durch von der Turbine abströmende Verbrennungsluft, oder sowohl durch zu der Turbine strömende als auch von der Turbine abströmende Verbrennungsluft gekühlt wird. In vorteilhafter Weise kann das Temperaturniveau der Verbrennungsluft, welches typischerweise niedriger ist als das Temperaturniveau des Verbrennungsgases, genutzt werden, um das Verbrennungsgas zu kühlen. Eine Abzweigung und/oder Wiederzuführung von Ladeluft von und/oder zu einem Ladeluftstrang der Brennkraftmaschineneinrichtung erfolgt bevorzugt stromaufwärts eines Ladeluftkühlers. Auf diese Weise kann die von der Ladeluft aufgenommene Enthalpie des Verbrennungsgases in den Ladeluftkühler abgeführt werden. It is additionally or alternatively provided that the combustion gas - in particular upstream of the compressor - by combustion air, in particular by charge air, is cooled. In this case, it is possible, in particular, for the combustion gas to be cooled by combustion air flowing to the turbine, by combustion air flowing out of the turbine, or both by combustion air flowing to the turbine and also flowing away from the turbine. Advantageously, the temperature level of the combustion air, which is typically lower than the temperature level of the combustion gas, can be used to cool the combustion gas. A diversion and / or reintroduction of charge air from and / or to a charge air line of the internal combustion engine device preferably takes place upstream of an intercooler. In this way, the absorbed by the charge air enthalpy of the combustion gas can be dissipated in the intercooler.

Die Aufgabe wird auch gelöst, indem eine Brennkraftmaschineneinrichtung geschaffen wird, welche eine erste Brennkammer aufweist, der ein erster Brennstoff zuführbar ist. Der erste Brennstoff ist in der ersten Brennkammer mit Luftüberschuss verbrennbar. Die Brennkraftmaschineneinrichtung weist eine zweite Brennkammer auf, welcher sauerstoffhaltiges Verbrennungsgas aus der ersten Brennkammer zuführbar ist. Das Verbrennungsgas ist in der zweiten Brennkammer in einer stöchiometrischen Verbrennung umsetzbar. Die Brennkraftmaschineneinrichtung weist einen Drei-Wege-Katalysator auf, dem Abgas aus der zweiten Brennkammer zuführbar ist. In Zusammenhang mit der Brennkraftmaschineneinrichtung verwirklichen sich insbesondere die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit dem Verfahren erläutert wurden. Bevorzugt ist die Brennkraftmaschineneinrichtung eingerichtet, um der ersten Brennkammer ein methanhaltiges Brenngas, insbesondere Erdgas, CNG, LNG, oder dergleichen, als Brennstoff zuzuführen. The object is also achieved by providing an internal combustion engine device which has a first combustion chamber, to which a first fuel can be supplied. The first fuel is combustible in the first combustor with excess air. The internal combustion engine device has a second combustion chamber, which can be fed with oxygen-containing combustion gas from the first combustion chamber. The combustion gas can be converted in the second combustion chamber in a stoichiometric combustion. The internal combustion engine device has a three-way catalytic converter to which exhaust gas can be supplied from the second combustion chamber. In connection with the internal combustion engine device, in particular, the advantages which have already been explained in connection with the method are realized. Preferably, the internal combustion engine device is set up in order to supply the first combustion chamber with a methane-containing fuel gas, in particular natural gas, CNG, LNG, or the like, as fuel.

Der zweiten Brennkammer ist bevorzugt ein zweiter Brennstoff zuführbar, insbesondere um eine Verbrennung in der zweiten Brennkammer überhaupt erst zu ermöglichen. Dabei ist die der zweiten Brennkammer zuführbare Menge des zweiten Brennstoffs vorzugsweise steuer- oder regelbar, insbesondere um einen Lambdawert für die Verbrennung in der zweiten Brennkammer zu steuern oder zu regeln. Es ist möglich, dass der zweiten Brennkammer als zweiter Brennstoff der erste Brennstoff zuführbar ist, welcher auch der ersten Brennkammer zuführbar ist. Es ist aber auch möglich, dass der zweiten Brennkammer ein von dem ersten Brennstoff verschiedener Brennstoff zuführbar ist, beispielsweise ein anderer gasförmiger Brennstoff, oder aber auch ein flüssiger Brennstoff, beispielsweise Benzin, Diesel, Dimethylether, oder ein anderes Zündöl. A second fuel can preferably be supplied to the second combustion chamber, in particular to enable combustion in the second combustion chamber in the first place. In this case, the quantity of the second fuel which can be supplied to the second combustion chamber can preferably be controlled or regulated, in particular in order to control or regulate a lambda value for the combustion in the second combustion chamber. It is possible that the second fuel, the first fuel is supplied to the second combustion chamber, which is also the first combustion chamber can be fed. But it is also possible that the second combustion chamber, a different fuel from the first fuel is supplied, for example, another gaseous fuel, or even a liquid fuel, such as gasoline, diesel, dimethyl ether, or other ignition oil.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die erste Brennkammer und die zweite Brennkammer verschiedenen Brennkraftmaschinen zugeordnet sind. In diesem Fall weist die Brennkraftmaschineneinrichtung bevorzugt wenigstens zwei, vorzugsweise genau zwei Brennkraftmaschinen auf, wobei die erste Brennkammer einer ersten Brennkraftmaschine zugeordnet ist, und wobei die zweite Brennkammer einer zweiten Brennkraftmaschine zugeordnet ist. Dabei ist es möglich, dass sowohl die erste Brennkraftmaschine als auch die zweite Brennkraftmaschine als Hubkolbenmotoren, als Rotationskolbenmotoren oder in anderer geeigneter Weise ausgebildet sind. Es ist auch möglich, dass beide Brennkraftmaschinen als Gasturbinen ausgebildet sind. Die Brennkraftmaschinen können aber auch verschieden ausgestaltet sein. Insbesondere ist es möglich, dass die erste Brennkraftmaschine als Hubkolbenmotor oder Rotationskolbenmotor ausgebildet ist, wobei die zweite Brennkraftmaschine als Gasturbine ausgebildet ist. According to one embodiment of the invention, it is provided that the first combustion chamber and the second combustion chamber are assigned to different internal combustion engines. In this case, the internal combustion engine device preferably has at least two, preferably exactly two internal combustion engines, wherein the first combustion chamber is assigned to a first internal combustion engine, and wherein the second combustion chamber is assigned to a second internal combustion engine. It is possible that both the first internal combustion engine and the second internal combustion engine are designed as reciprocating engines, as rotary piston engines or in any other suitable manner. It is also possible that both internal combustion engines are designed as gas turbines. The internal combustion engines can also be designed differently. In particular, it is possible that the first internal combustion engine is designed as a reciprocating engine or rotary piston engine, wherein the second internal combustion engine is designed as a gas turbine.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die erste Brennkammer und die zweite Brennkammer derselben Brennkraftmaschine zugeordnet sind. In diesem Fall weist die Brennkraftmaschineneinrichtung besonders bevorzugt genau eine Brennkraftmaschine auf, welche sowohl die erste Brennkammer als auch die zweite Brennkammer aufweist. According to one embodiment of the invention it is provided that the first combustion chamber and the second combustion chamber of the same internal combustion engine are assigned. In this case, the Internal combustion engine device particularly preferably exactly one internal combustion engine, which has both the first combustion chamber and the second combustion chamber.

Dabei ist es möglich, dass die erste Brennkammer und die zweite Brennkammer verschiedenen Zylinderbänken derselben Brennkraftmaschine zugeordnet sind. Es ist insbesondere möglich, dass die Brennkraftmaschine als Hubkolbenmotor ausgebildet ist, der eine V-Konfiguration oder eine W-Konfiguration von Zylinderbänken aufweist, wobei die erste Brennkammer einer ersten Zylinderbank und die zweite Brennkammer einer zweiten Zylinderbank zugeordnet ist. It is possible that the first combustion chamber and the second combustion chamber are assigned to different cylinder banks of the same internal combustion engine. It is particularly possible that the internal combustion engine is designed as a reciprocating engine having a V-configuration or a W-configuration of cylinder banks, wherein the first combustion chamber of a first cylinder bank and the second combustion chamber is associated with a second cylinder bank.

Es ist aber alternativ oder zusätzlich auch möglich, dass die erste Brennkammer als Spenderzylinder ausgebildet ist, wobei die zweite Brennkammer als Empfängerzylinder ausgebildet ist. In diesem Fall ist es insbesondere möglich, dass beide Brennkammern derselben Zylinderbank derselben Brennkraftmaschine zugeordnet sind. Vorzugsweise weist eine Zylinderbank eine erste Untergruppe von Zylindern auf, die als Spenderzylinder ausgebildet sind, wobei die Zylinderbank eine zweite Untergruppe von Zylindern aufweist, die als Empfängerzylinder ausgebildet sind. Die Spenderzylinder werden vorzugsweise als erste Brennkammern betrieben, wobei in den Spenderzylindern eine Magerverbrennung mit Luftüberschuss durchgeführt wird. Die Empfängerzylinder werden vorzugsweise mit stöchiometrischer Verbrennung betrieben. Insbesondere da die Spenderzylinder zur Erlangung eines ausreichenden Druckniveaus für die Überführung des Verbrennungsgases in die Empfängerzylinder angedrosselt werden müssen, ist es günstig, wenn die Spenderzylinder mit einer Magerverbrennung betrieben werden, da diese in den angedrosselten Spenderzylindern eine erhöhte Verbrennungsstabilität gewährleisten kann. Es ist außerdem bevorzugt vorgesehen, dass die erste Untergruppe der Spenderzylinder eine geringere Anzahl an Zylindern aufweist als die zweite Untergruppe der Empfängerzylinder. Dies ist insbesondere vorteilhaft, weil auf diese Weise die Abgasrückführrate für die Empfängerzylinder auf einem hinreichend niedrigen Niveau gehalten werden kann. Beispielsweise ist es möglich, dass eine solche Zylinderbank sechs Zylinder aufweist, von denen zwei als Spenderzylinder betrieben werden, wobei vier Zylinder als Empfängerzylinder betrieben werden. However, it is alternatively or additionally also possible that the first combustion chamber is designed as a dispensing cylinder, wherein the second combustion chamber is designed as a receiver cylinder. In this case, it is possible, in particular, for both combustion chambers to be assigned to the same cylinder bank of the same internal combustion engine. Preferably, a cylinder bank has a first subset of cylinders formed as a donor cylinder, the cylinder bank having a second subset of cylinders formed as a receiver cylinder. The donor cylinders are preferably operated as first combustion chambers, wherein a lean burn with excess air is carried out in the donor cylinders. The receiver cylinders are preferably operated with stoichiometric combustion. In particular, since the donor cylinder must be throttled to obtain a sufficient pressure level for the transfer of the combustion gas into the receiver cylinder, it is advantageous if the donor cylinder are operated with a lean burn, as this can ensure increased combustion stability in the throttled donor cylinders. It is also preferred that the first subset of the donor cylinders have a smaller number of cylinders than the second subset of the recipient cylinders. This is particularly advantageous because in this way the exhaust gas recirculation rate for the receiver cylinders can be kept at a sufficiently low level. For example, it is possible that such a cylinder bank has six cylinders, two of which are operated as a donor cylinder, four cylinders are operated as a receiver cylinder.

Eine solche Brennkraftmaschine ist vorzugsweise als Hubkolbenmotor ausgebildet. Es ist möglich, dass eine Brennkraftmaschine der Brennkraftmaschineneinrichtung zum Antrieb eines Personenkraftwagens, eines Lastkraftwagens oder eines Nutzfahrzeugs eingerichtet ist. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel dient die Brennkraftmaschine dem Antrieb insbesondere schwerer Land- oder Wasserfahrzeuge, beispielsweise von Minenfahrzeugen, Zügen, wobei die Brennkraftmaschine in einer Lokomotive oder einem Triebwagen eingesetzt wird, oder von Schiffen. Auch ein Einsatz der Brennkraftmaschine zum Antrieb eines der Verteidigung dienenden Fahrzeugs, beispielsweise eines Panzers, ist möglich. Ein Ausführungsbeispiel der Brennkraftmaschine wird vorzugsweise auch stationär, beispielsweise zur stationären Energieversorgung im Notstrombetrieb, Dauerlastbetrieb oder Spitzenlastbetrieb eingesetzt, wobei die Brennkraftmaschine in diesem Fall vorzugsweise einen Generator antreibt. Auch eine stationäre Anwendung der Brennkraftmaschine zum Antrieb von Hilfsaggregaten, beispielsweise von Feuerlöschpumpen auf Bohrinseln, ist möglich. Weiterhin ist eine Anwendung der Brennkraftmaschine im Bereich der Förderung fossiler Roh- und insbesondere Brennstoffe, beispielswiese Öl und/oder Gas, möglich. Auch eine Verwendung der Brennkraftmaschine im industriellen Bereich oder im Konstruktionsbereich, beispielsweise in einer Konstruktions- oder Baumaschine, zum Beispiel in einem Kran oder einem Bagger, ist möglich. Die Brennkraftmaschine ist vorzugsweise als Dieselmotor, als Benzinmotor, als Gasmotor zum Betrieb mit Erdgas, Biogas, Sondergas oder einem anderen geeigneten Gas, ausgebildet. Insbesondere wenn die Brennkraftmaschine als Gasmotor ausgebildet ist, ist sie für den Einsatz in einem Blockheizkraftwerk zur stationären Energieerzeugung geeignet. Such an internal combustion engine is preferably designed as a reciprocating engine. It is possible that an internal combustion engine of the internal combustion engine device is arranged to drive a passenger car, a truck or a commercial vehicle. In a preferred embodiment, the internal combustion engine is used to drive in particular heavy land or water vehicles, such as mine vehicles, trains, the internal combustion engine is used in a locomotive or a railcar, or ships. It is also possible to use the internal combustion engine to drive a defense vehicle, for example a tank. An exemplary embodiment of the internal combustion engine is preferably also stationary, for example, used for stationary power supply in emergency operation, continuous load operation or peak load operation, the internal combustion engine in this case preferably drives a generator. A stationary application of the internal combustion engine for driving auxiliary equipment, such as fire pumps on oil rigs, is possible. Furthermore, an application of the internal combustion engine in the field of promoting fossil raw materials and in particular fuels, for example oil and / or gas, possible. It is also possible to use the internal combustion engine in the industrial sector or in the field of construction, for example in a construction or construction machine, for example in a crane or an excavator. The internal combustion engine is preferably designed as a diesel engine, as a gasoline engine, as a gas engine for operation with natural gas, biogas, special gas or another suitable gas. In particular, when the internal combustion engine is designed as a gas engine, it is suitable for use in a cogeneration plant for stationary power generation.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Brennkraftmaschineneinrichtung eine Verdichtereinrichtung zur Verdichtung des Verbrennungsgases aufweist, wobei die Verdichtereinrichtung einen von dem Verbrennungsgas durchströmbaren Verdichter aufweist, der mit einer Turbine in Antriebswirkverbindung ist, sodass der Verdichter durch die Turbine antreibbar ist. Die Turbine kann im Strömungspfad des Verbrennungsgases stromaufwärts des Verdichters angeordnet sein. In diesem Fall wird die Turbine von dem Verbrennungsgas angetrieben, bevor dieses in dem Verdichter wieder verdichtet wird. Stromabwärts der Turbine und stromaufwärts des Verdichters ist bevorzugt eine Kühleinrichtung zur Kühlung des Verbrennungsgases vorgesehen. According to one embodiment of the invention, it is provided that the internal combustion engine device has a compressor device for compressing the combustion gas, wherein the compressor device comprises a compressor which can be flowed through by the combustion gas, which is in drive connection with a turbine, so that the compressor can be driven by the turbine. The turbine may be disposed in the flow path of the combustion gas upstream of the compressor. In this case, the turbine is driven by the combustion gas before it is recompressed in the compressor. Downstream of the turbine and upstream of the compressor, a cooling device for cooling the combustion gas is preferably provided.

Alternativ ist es auch möglich, dass die Turbine in einem Strömungspfad angeordnet ist, der bestimmungsgemäß eingerichtet ist, um mit Verbrennungsluft beaufschlagt zu werden. Insbesondere ist der Strömungspfad bevorzugt eingerichtet, um mit Ladeluft beaufschlagt zu werden. In diesem Fall kann die Turbine mit – vorzugsweise verdichteter – Verbrennungsluft beaufschlagt werden. Vorzugsweise ist eine Abzweigung für die Ladeluft aus einem Ladeluftpfad stromabwärts eines Ladeluftverdichters, insbesondere eines Hochdruckverdichters, und stromaufwärts eines Ladeluftkühlers vorgesehen. Es ist möglich, dass die Ladeluft aus dem Ladeluftpfad abgezweigt, der Turbine zugeführt und stromabwärts der Turbine dem Ladeluftpfad wieder zugeführt wird. In diesem Fall ist ein Bypass oder eine Umgehungsleitung für den Ladeluftpfad vorgesehen, wobei die Turbine der Verdichtereinrichtung in dem Umgehungspfad oder Bypass angeordnet ist. Alternatively, it is also possible for the turbine to be arranged in a flow path which is set up as intended in order to be exposed to combustion air. In particular, the flow path is preferably set up to be charged with charge air. In this case, the turbine can be charged with - preferably compressed - combustion air. Preferably, a branch for the charge air from a charge air path downstream of a charge air compressor, in particular a high-pressure compressor, and upstream of a charge air cooler is provided. It is it is possible for the charge air to be branched off from the charge air path, fed to the turbine and returned to the charge air path downstream of the turbine. In this case, a bypass or bleed line for the charge air path is provided, with the turbine of the compressor device being arranged in the bypass path or bypass.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass stromaufwärts des Verdichters der Verdichtereinrichtung eine Kühleinrichtung zur Kühlung des Verbrennungsgases angeordnet ist, wobei die Kühleinrichtung von – vorzugsweise verdichteter – Verbrennungsluft als Kühlmedium durchströmbar ist. Das niedrigere Temperaturniveau der Verbrennungsluft kann so genutzt werden, um das Verbrennungsgas zu kühlen. Es ist möglich, dass die Kühleinrichtung von der Verbrennungsluft als Kühlmedium nach Durchströmen – also stromabwärts – der Turbine durchströmbar ist. Es ist alternativ oder zusätzlich auch möglich, dass die Kühleinrichtung von der Verbrennungsluft vor Durchströmen – also stromaufwärts – der Turbine durchströmbar ist. Insbesondere ist es möglich, dass die Verbrennungsluft sowohl vor dem Durchströmen als auch nach dem Durchströmen der Turbine als Kühlmedium durch die Kühleinrichtung geführt wird. According to one embodiment of the invention, it is provided that upstream of the compressor of the compressor device, a cooling device for cooling the combustion gas is arranged, wherein the cooling device of - preferably compressed - combustion air can be flowed through as a cooling medium. The lower temperature level of the combustion air can thus be used to cool the combustion gas. It is possible for the cooling device to be able to flow through the combustion air as the cooling medium after it has flowed through-that is, downstream-of the turbine. As an alternative or in addition, it is also possible for the cooling device to be able to flow through the combustion air before it flows through, ie upstream, of the turbine. In particular, it is possible that the combustion air is passed through the cooling device both before flowing through and after flowing through the turbine as a cooling medium.

Es ist möglich, dass zwischen der Kühleinrichtung und dem Verdichter eine weitere Kühleinrichtung zur Kühlung des Verbrennungsgases angeordnet ist, wobei diese Kühleinrichtung vorzugsweise nicht Verbrennungsluft als Kühlmedium nutzt, sondern vielmehr von einem anderen – vorzugsweise flüssigen – Kühlmedium durchsetzt wird. It is possible that between the cooling device and the compressor, a further cooling device for cooling the combustion gas is arranged, said cooling device preferably does not use combustion air as the cooling medium, but rather is penetrated by another - preferably liquid - cooling medium.

Die Beschreibung des Verfahrens einerseits und der Brennkraftmaschineneinrichtung andererseits sind komplementär zueinander zu verstehen. Verfahrensschritte, die explizit oder implizit in Zusammenhang mit der Brennkraftmaschineneinrichtung beschrieben wurden, sind bevorzugt einzeln oder miteinander kombiniert Schritte einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens. Merkmale der Brennkraftmaschineneinrichtung, die implizit oder explizit in Zusammenhang mit dem Verfahren beschrieben wurden, sind bevorzugt einzeln oder miteinander kombiniert Merkmale eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Brennkraftmaschineneinrichtung. Das Verfahren zeichnet sich bevorzugt durch wenigstens einen Verfahrensschritt aus, der durch wenigstens ein Merkmal eines erfindungsgemäßen oder bevorzugten Ausführungsbeispiels der Brennkraftmaschineneinrichtung bedingt ist. Die Brennkraftmaschineneinrichtung zeichnet sich bevorzugt durch wenigstens ein Merkmal aus, welches durch wenigstens einen Verfahrensschritt einer erfindungsgemäßen oder bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens bedingt ist. The description of the method on the one hand and the internal combustion engine device on the other hand are to be understood as complementary to each other. Method steps that have been explicitly or implicitly described in connection with the internal combustion engine device are preferably individually or combined with each other steps of a preferred embodiment of the method. Features of the engine device that have been implicitly or explicitly described in connection with the method are preferably individually or combined with each other features of a preferred embodiment of the internal combustion engine device. The method is preferably characterized by at least one method step, which is due to at least one feature of an inventive or preferred embodiment of the internal combustion engine device. The internal combustion engine device is preferably characterized by at least one feature which is caused by at least one method step of a preferred embodiment of the method according to the invention or preferred embodiment.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen: The invention will be explained in more detail below with reference to the drawing. Showing:

1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer Brennkraftmaschineneinrichtung; 1 a schematic representation of a first embodiment of an internal combustion engine device;

2 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Brennkraftmaschineneinrichtung; 2 a schematic representation of a second embodiment of an internal combustion engine device;

3 eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels der Brennkraftmaschineneinrichtung; 3 a schematic representation of a third embodiment of the internal combustion engine device;

4 eine schematische Darstellung eines vierten Ausführungsbeispiels der Brennkraftmaschineneinrichtung; 4 a schematic representation of a fourth embodiment of the internal combustion engine device;

5 eine schematische Darstellung eines fünften Ausführungsbeispiels der Brennkraftmaschineneinrichtung, und 5 a schematic representation of a fifth embodiment of the internal combustion engine device, and

6 eine schematische Darstellung eines sechsten Ausführungsbeispiels der Brennkraftmaschineneinrichtung. 6 a schematic representation of a sixth embodiment of the internal combustion engine device.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer Brennkraftmaschineneinrichtung 1. Die Brennkraftmaschineneinrichtung 1 weist eine erste Brennkammer auf, hier sechs erste Brennkammern, von denen der besseren Übersichtlichkeit wegen nur eine erste Brennkammer 3 mit einem Bezugszeichen versehen ist. Der ersten Brennkammer 3 ist ein erster Brennstoff, vorzugsweise ein methanhaltiges Brenngas, zuführbar. Dieser erste Brennstoff ist in der ersten Brennkammer 3 mit Luftüberschuss verbrennbar. In der ersten Brennkammer 3 wird also insbesondere ein Magerbrennverfahren verwirklicht. Dabei wird sauerstoffhaltiges Verbrennungsgas 5 gebildet, welches einer zweiten Brennkammer, hier sechs zweiten Brennkammern, von denen der besseren Übersichtlichkeit wegen nur eine zweite Brennkammer 7 mit einem Bezugszeichen versehen ist, zuführbar ist. Das Verbrennungsgas 5 ist in der zweiten Brennkammer 7 stöchiometrisch umsetzbar. In der zweiten Brennkammer wird also insbesondere eine Verbrennung bei einem Lambdawert von 1 durchgeführt. Abgas 9 aus der zweiten Brennkammer ist einem Drei-Wege-Katalysator 11 zuführbar. Die Brennkraftmaschineneinrichtung 1 weist also insbesondere die erste Brennkammer 3, die zweite Brennkammer 7 und den Drei-Wege-Katalysator 11 auf. 1 shows a schematic representation of a first embodiment of an internal combustion engine device 1 , The engine device 1 has a first combustion chamber, here six first combustion chambers, of which the sake of clarity, only a first combustion chamber 3 is provided with a reference numeral. The first combustion chamber 3 is a first fuel, preferably a methane-containing fuel gas fed. This first fuel is in the first combustion chamber 3 combustible with excess air. In the first combustion chamber 3 Thus, in particular, a lean burn process is realized. In this case, oxygen-containing combustion gas 5 formed, which a second combustion chamber, here six second combustion chambers, of which the sake of clarity, only a second combustion chamber 7 is provided with a reference numeral, can be fed. The combustion gas 5 is in the second combustion chamber 7 stoichiometrically feasible. In the second combustion chamber is thus in particular a combustion at a lambda value of 1 carried out. exhaust 9 from the second combustion chamber is a three-way catalyst 11 fed. The engine device 1 thus has in particular the first combustion chamber 3 , the second combustion chamber 7 and the three-way catalyst 11 on.

Dabei ist es möglich, dass die erste Brennkammer 3 einer ersten Brennkraftmaschine zugeordnet ist, wobei die zweite Brennkammer 7 einer zweiten Brennkraftmaschine zugeordnet ist. Es ist aber auch möglich, dass die erste Brennkammer 3 einer ersten Zylinderbank 13 zugeordnet ist, wobei die zweite Brennkammer 7 einer zweiten Zylinderbank 15 derselben Brennkraftmaschine 17 zugeordnet ist, wobei die Brennkraftmaschine 17 insbesondere als V-Motor oder als W-Motor ausgebildet sein kann. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel der Brennkraftmaschineneinrichtung 1 weist die Brennkraftmaschineneinrichtung 1 genau die eine Brennkraftmaschine 17 mit zwei Zylinderbänken, nämlich der ersten Zylinderbank 13 und der zweiten Zylinderbank 15 auf, wobei die Brennkraftmaschine 17 als V-Motor ausgebildet ist. It is possible that the first combustion chamber 3 associated with a first internal combustion engine, wherein the second combustion chamber 7 associated with a second internal combustion engine. But it is also possible that the first combustion chamber 3 a first cylinder bank 13 is assigned, wherein the second combustion chamber 7 a second cylinder bank 15 the same internal combustion engine 17 is assigned, wherein the internal combustion engine 17 can be designed in particular as a V-engine or as a W-motor. In the embodiment of the internal combustion engine device shown here 1 has the engine device 1 exactly the one internal combustion engine 17 with two cylinder banks, namely the first cylinder bank 13 and the second cylinder bank 15 on, the internal combustion engine 17 is designed as a V-engine.

Der ersten Brennkammer 3 ist Verbrennungsluft 19 entlang eines Ladepfads 21 zuführbar, wobei hier ein erster Abgasturbolader 23 vorgesehen ist, der in dem Ladepfad 21 einen ersten Verdichter 25 zum Verdichten der Verbrennungsluft 19 aufweist, wobei die verdichtete Verbrennungsluft 19 auch als Ladeluft bezeichnet wird. Stromabwärts des ersten Verdichters 25 ist ein erster Ladeluftkühler 27 in dem Ladepfad 21 angeordnet. The first combustion chamber 3 is combustion air 19 along a loading path 21 can be fed, in which case a first exhaust gas turbocharger 23 is provided in the charging path 21 a first compressor 25 for compressing the combustion air 19 having, wherein the compressed combustion air 19 Also referred to as charge air. Downstream of the first compressor 25 is a first intercooler 27 in the loading path 21 arranged.

Der erste Brennstoff ist der ersten Brennkammer 3 in verschiedener Weise zuführbar:
Beispielsweise ist es möglich, dass eine Direkteinspritzung in die erste Brennkammer 3 vorgesehen ist. Es ist aber auch möglich, dass entlang des Ladepfads 21 ein Vergaser oder Gasmischer vorgesehen ist, oder dass eine Einzelpunkt- oder Mehrpunkteinspritzung vorgesehen ist.
The first fuel is the first combustion chamber 3 can be fed in different ways:
For example, it is possible for a direct injection into the first combustion chamber 3 is provided. But it is also possible that along the charging path 21 a carburetor or gas mixer is provided, or that a single-point or multi-point injection is provided.

Auch der zweiten Brennkammer 7 wird bevorzugt ein Brennstoff zugeführt, der mit dem ersten Brennstoff identisch sein kann, der aber auch ein anderer, insbesondere auch ein flüssiger Brennstoff sein kann. Dabei ist es auch mit Bezug auf die zweite Brennkammer 7 möglich, dass eine Direkteinspritzung, eine Mehrpunkteinspritzung oder eine Einzelpunkteinspritzung vorgesehen ist. Grundsätzlich ist es auch möglich, einen Vergaser oder Gasmischer vorzusehen, der dann den Brennstoff direkt mit dem Verbrennungsgas 5 vermischt. Der zweite Brennstoff wird der zweiten Brennkammer 7 insbesondere gesteuert oder geregelt derart zugeführt, dass in der zweiten Brennkammer 7 eine stöchiometrische Verbrennung bei einem Lambdawert von 1 stattfindet. Dabei erfolgt bevorzugt eine Regelung auf ein sehr enges Lambdafenster, insbesondere von mindestens 0,99 bis höchstens 1. Also the second combustion chamber 7 Preferably, a fuel is supplied, which may be identical to the first fuel, but which may also be another, in particular a liquid fuel. It is also with respect to the second combustion chamber 7 possible that a direct injection, a multi-point injection or a single-point injection is provided. In principle, it is also possible to provide a carburetor or gas mixer, which then the fuel directly with the combustion gas 5 mixed. The second fuel becomes the second combustion chamber 7 in particular controlled or regulated supplied in such a way that in the second combustion chamber 7 a stoichiometric combustion at a lambda value of 1 takes place. In this case, regulation preferably takes place on a very narrow lambda window, in particular of at least 0.99 or at most 1 ,

Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine erste Kühleinrichtung 29 stromabwärts der ersten Brennkammer 3 und stromaufwärts der zweiten Brennkammer 7 in dem Strömungspfad des Verbrennungsgases 5 vorgesehen, wobei das Verbrennungsgas 5 mittels der ersten Kühleinrichtung 29 kühlbar ist. Dadurch kann der zweiten Brennkammer 7 gekühltes Verbrennungsgas 5 zugeführt werden, was insbesondere den Ladungswechsel vorteilhaft beeinflusst. Insbesondere kann bevorzugt das Abgasgegendruckniveau für die erste Brennkammer abgesenkt werden. In the embodiment shown here is a first cooling device 29 downstream of the first combustion chamber 3 and upstream of the second combustion chamber 7 in the flow path of the combustion gas 5 provided, wherein the combustion gas 5 by means of the first cooling device 29 is coolable. This allows the second combustion chamber 7 cooled combustion gas 5 be supplied, which in particular affects the charge exchange advantageous. In particular, the exhaust backpressure level for the first combustion chamber can preferably be lowered.

Das Abgas 9 wird entlang eines Abgaspfads 31 einer ersten Abgasturbine 33 zugeführt. Die erste Abgasturbine 33 kann grundsätzlich als Nutzturbine ausgebildet sein. Bei dem konkreten Ausführungsbeispiel gemäß 1 ist sie allerdings Teil des ersten Abgasturboladers 23 und insbesondere mit dem ersten Verdichter 25 antriebswirkverbunden, sodass der erste Verdichter 25 durch die erste Abgasturbine 23 antreibbar ist. Das Abgas 9 wird der ersten Abgasturbine 33 insbesondere stromaufwärts des Drei-Wege-Katalysators 11 zugeführt. Alternativ ist es aber auch möglich, dass der Drei-Wege-Katalysator 11 stromaufwärts der ersten Abgasturbine 33 angeordnet ist. Auch ist es möglich, dass ein hier nicht dargestellter Umgehungspfad, insbesondere ein Bypass, um die erste Abgasturbine 33 vorgesehen ist, insbesondere um bei einem Kaltstart dem Drei-Wege-Katalysator 11 Abgas bei höherer Temperatur zuführen zu können, um diesen schneller auf Betriebstemperatur zu heizen. The exhaust 9 is along an exhaust path 31 a first exhaust gas turbine 33 fed. The first exhaust gas turbine 33 can basically be designed as a power turbine. In the concrete embodiment according to 1 However, it is part of the first exhaust gas turbocharger 23 and in particular with the first compressor 25 driveabgetrunden, so that the first compressor 25 through the first exhaust gas turbine 23 is drivable. The exhaust 9 becomes the first exhaust gas turbine 33 in particular upstream of the three-way catalyst 11 fed. Alternatively, it is also possible that the three-way catalyst 11 upstream of the first exhaust gas turbine 33 is arranged. It is also possible that a bypass path, not shown here, in particular a bypass, around the first exhaust gas turbine 33 is provided, in particular at a cold start the three-way catalyst 11 To be able to supply exhaust gas at a higher temperature in order to heat it up to operating temperature more quickly.

Es zeigt sich, dass in der ersten Brennkammer 3 eine Magergasverbrennung mit hohem Wirkungsgrad durchgeführt werden kann. Dabei entstehende Schadstoffe, insbesondere unverbrannte Kohlenwasserstoffe und ganz besonders chemisch stabiles, unverbranntes Methan, können im Zuge der stöchiometrischen Verbrennung in der zweiten Brennkammer 7 umgesetzt werden. Die stöchiometrische Verbrennung in der zweiten Brennkammer 7 erlaubt wiederum eine einfache Nachbehandlung des Abgases 9 mit dem Drei-Wege-Katalysator 11. Dabei werden insbesondere die Kohlenwasserstoffemissionen der ersten Brennkammer 3 in Arbeit umgesetzt, und der anschließende Drei-Wege-Katalysator 11 erlaubt eine technisch einfache Umsetzung von Stickoxid-, Kohlenmonoxid- und Kohlenwasserstoffemissionen aus der zweiten Brennkammer 7. It turns out that in the first combustion chamber 3 a lean gas combustion can be carried out with high efficiency. Resulting pollutants, especially unburned hydrocarbons and especially chemically stable, unburned methane, can in the course of stoichiometric combustion in the second combustion chamber 7 be implemented. The stoichiometric combustion in the second combustion chamber 7 in turn allows a simple aftertreatment of the exhaust gas 9 with the three-way catalyst 11 , In particular, the hydrocarbon emissions of the first combustion chamber 3 put into action, and the subsequent three-way catalyst 11 allows a technically simple implementation of nitrogen oxide, carbon monoxide and hydrocarbon emissions from the second combustion chamber 7 ,

Wird die erste Brennkammer 3 mit Diesel als Brennstoff betrieben, wirkt sich die zweite Brennkammer 7 reduzierend auf Partikelemissionen aus, da in der ersten Brennkammer 3 im Magerbetrieb entstehende Partikel in dem stöchiometrischen und insbesondere homogenen Verbrennungsprozess der zweiten Brennkammer 7 umgesetzt werden. Der Drei-Wege-Katalysator 11 setzt dann die gasförmigen Emissionen um. Will the first combustion chamber 3 powered by diesel fuel, the second combustion chamber affects 7 reducing on particulate emissions, since in the first combustion chamber 3 in lean operation resulting particles in the stoichiometric and especially homogeneous combustion process of the second combustion chamber 7 be implemented. The three-way catalyst 11 then converts the gaseous emissions.

Somit wird der höhere Wirkungsgrad durch die verbrauchsoptimierte Magergasverbrennung in der ersten Brennkammer 3 kombiniert mit der für die Umsetzung in dem Drei-Wege-Katalysator 11 geeignete, stöchiometrische Verbrennung in der zweiten Brennkammer 7, was niedrigste Emissionen mit sich bringt. Darüber hinaus kann auch eine selektive katalytische Umsetzung von Stickoxiden eingespart werden, was Kostenvorteile mit sich bringt. Die thermische Belastung der Bauteile ist generell geringer als bei einem konventionellen Ottomotor mit stöchiometrischer Verbrennung. Im Übrigen wird für die zweite Brennkammer 7 in sehr einfacher Weise eine Hochdruck-Abgasrückführung durch die Zuführung des Verbrennungsgases 5 realisiert, wobei auf externe Kompressoren für eine Druckerhöhung des rückgeführten Abgases verzichtet werden kann. Thus, the higher efficiency by the consumption-optimized lean burn gas in the first combustion chamber 3 combined with that for the reaction in the three-way catalyst 11 suitable, stoichiometric combustion in the second combustion chamber 7 , which results in lowest emissions. In addition, a can also Selective catalytic conversion of nitrogen oxides can be saved, which brings cost advantages. The thermal load of the components is generally lower than in a conventional gasoline engine with stoichiometric combustion. Incidentally, for the second combustion chamber 7 in a very simple manner, a high-pressure exhaust gas recirculation by the supply of the combustion gas 5 realized, can be dispensed with external compressors for increasing the pressure of the recirculated exhaust gas.

2 zeigt eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der Brennkraftmaschineneinrichtung 1. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. Hierbei wird deutlich, dass bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der Brennkraftmaschineneinrichtung 1 gemäß 2 eine zweistufige Aufladung vorgesehen ist, wobei neben dem ersten Abgasturbolader 23, der hier als Niederdruck-Abgasturbolader vorgesehen ist, auch ein zweiter Abgasturbolader 35 vorgesehen ist, der als Hochdruck-Abgasturbolader eingerichtet ist. Dieser weist einen zweiten Verdichter 37 sowie eine mit diesem antriebswirkverbundene, zweite Abgasturbine 39 auf. Dabei ist das Verbrennungsgas 5 aus der ersten Brennkammer 3 stromaufwärts der zweiten Brennkammer 7 der zweiten Abgasturbine 39 zu deren Antrieb zuführbar. 2 shows a schematic representation of a second embodiment of the internal combustion engine device 1 , Identical and functionally identical elements are provided with the same reference numerals, so that reference is made to the preceding description. Here it is clear that in the second embodiment of the internal combustion engine device 1 according to 2 a two-stage supercharging is provided, in addition to the first exhaust gas turbocharger 23 , which is provided here as a low-pressure exhaust gas turbocharger, also a second exhaust gas turbocharger 35 is provided, which is set up as a high-pressure exhaust gas turbocharger. This has a second compressor 37 as well as a drive-connected, second exhaust gas turbine 39 on. Here is the combustion gas 5 from the first combustion chamber 3 upstream of the second combustion chamber 7 the second exhaust gas turbine 39 can be fed to their drive.

In dem Ladepfad 21 ist stromabwärts des zweiten Verdichters 37 ein zweiter Ladeluftkühler 41 angeordnet. In the loading path 21 is downstream of the second compressor 37 a second intercooler 41 arranged.

Es wird darauf hingewiesen, dass es grundsätzlich auch möglich ist, bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 eine zweistufige Aufladung vorzusehen. It should be noted that it is also possible in principle in the embodiment according to 1 to provide a two-stage charge.

Das zweite Ausführungsbeispiel gemäß 2 unterscheidet sich auch insoweit von dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß 1, als hier die erste Brennkammer 3 und die zweite Brennkammer 7 derselben Zylinderbank der Brennkraftmaschine 17 zugeordnet sind, wobei ein Spenderzylinderkonzept verwirklicht wird. Dabei sind hier insgesamt sechs Zylinder von der Zylinderbank umfasst, von denen zwei Zylinder als erste Brennkammern 3 und als Spenderzylinder betrieben werden, wobei vier Zylinder als zweite Brennkammern 7 und als Empfängerzylinder betrieben werden. Das Verbrennungsgas 5 der Spenderzylinder wird dabei – über die zweite Abgasturbine 39 und die erste Kühleinrichtung 29 – den Empfängerzylindern 7 zugeführt. The second embodiment according to 2 also differs from the first embodiment according to 1 , as here the first combustion chamber 3 and the second combustion chamber 7 the same cylinder bank of the internal combustion engine 17 are assigned, wherein a donor cylinder concept is realized. Here are a total of six cylinders of the cylinder bank comprises, of which two cylinders as the first combustion chambers 3 and operated as a donor cylinder, with four cylinders as the second combustion chambers 7 and operated as a receiver cylinder. The combustion gas 5 the donor cylinder is thereby - over the second exhaust gas turbine 39 and the first cooling device 29 - the receiver cylinders 7 fed.

Das Verbrennungsgas 5 wird dabei über der zweiten Abgasturbine 39 vorzugsweise auf das Druckniveau der Verbrennungsluft in dem Ladepfad 21 stromabwärts des ersten Verdichters 25 entspannt und bevorzugt auf diesem Druckniveau den zweiten Brennkammern 7 zugeführt. Nur für die ersten Brennkammern 3 wird die Ladeluft weiter durch den zweiten Verdichter 35 verdichtet und somit diesen ersten Brennkammern 3 auf einem höheren Druckniveau zugeführt. Dies ist zum einen zur Gewährleistung eines günstigen Spülgefälles sinnvoll, zum anderen wird bevorzugt eine mit Magerverbrennung betriebene Brennkammer zweistufig aufgeladen, während eine stöchiometrisch betriebene Brennkammer bevorzugt nur einstufig aufgeladen wird. Gerade für die magerbetriebene Brennkammer bringt es nämlich Wirkungsgradvorteile mit sich, eine möglichst hohe Verbrennungsluftmasse und so zugleich auch – bei gleichwohl mageren Verbrennungsbedingungen – eine erhöhte Brennstoffmasse einbringen zu können. Es ist offensichtlich, dass die gleiche Brennstoffmasse bei stöchiometrischer Verbrennung mit weniger Luft verbrannt werden kann, sodass sich bei gleicher eingebrachter Brennstoffmasse für die stöchiometrische Verbrennung ein geringerer Luftbedarf ergibt. Dabei ist weiterhin zu beachten, dass das von der Brennkraftmaschine 17 abgegebene Drehmoment im Wesentlichen von der in die Brennkammern 3, 7 eingebrachten Brennstoffmasse abhängt. The combustion gas 5 is doing over the second exhaust gas turbine 39 preferably to the pressure level of the combustion air in the charging path 21 downstream of the first compressor 25 relaxes and prefers the second combustion chambers at this pressure level 7 fed. Only for the first combustion chambers 3 the charge air continues through the second compressor 35 compressed and thus these first combustion chambers 3 supplied at a higher pressure level. On the one hand, this makes sense for ensuring a favorable flushing gradient, on the other hand, preferably a combustion chamber operated with lean combustion is charged in two stages, while a stoichiometrically operated combustion chamber is preferably charged only in one stage. Especially for the lean-burned combustion chamber, it brings with it efficiency advantages, the highest possible combustion air mass and at the same time - with nevertheless lean combustion conditions - to be able to bring in an increased fuel mass. It is obvious that the same fuel mass can be burned with stoichiometric combustion with less air, so that with the same introduced fuel mass for the stoichiometric combustion results in a lower air requirement. It should also be noted that the of the internal combustion engine 17 Torque output substantially from that in the combustion chambers 3 . 7 introduced fuel mass depends.

Es ist eine Ventileinrichtung 43 vorgesehen, mittels der dem Verbrennungsgas 5 stromaufwärts der zweiten Brennkammer 7 Verbrennungsluft 19, hier insbesondere Ladeluft, zuführbar ist. Vorzugsweise ist dabei die Ventileinrichtung ansteuerbar, sodass die dem Verbrennungsgas 5 zugeführte Verbrennungsluftmenge steuerbar oder regelbar ist. Dabei kann in vorteilhafter Weise eine Frischluftanreicherung und insbesondere eine Erhöhung des Sauerstoffgehalts des Verbrennungsgases 5 erzielt werden, wodurch sich eine Leistungserhöhung in der zweiten Brennkammer 7 ergeben kann. Außerdem kann die Abgasrückführrate für die zweite Brennkammer 7 beeinflusst, insbesondere eingestellt werden, wobei es insbesondere möglich ist, die Abgasrückführrate zu reduzieren. Das Spenderzylinderkonzept ist mit der magerbetriebenen ersten Brennkammer 3 sehr einfach durchführbar, da die Sensitivität des mageren Brennverfahrens geringer ist als die eines stöchiometrischen Brennverfahrens. Somit kann hier in einfacher Weise für den stöchiometrisch betriebenen Teil der Brennkraftmaschine 17 eine Hochdruck-Abgasrückführung verwirklicht werden. It is a valve device 43 provided by means of the combustion gas 5 upstream of the second combustion chamber 7 combustion air 19 , here in particular charge air, can be fed. Preferably, the valve device is controllable, so that the combustion gas 5 supplied combustion air quantity is controlled or regulated. In this case, advantageously, a fresh air enrichment and in particular an increase in the oxygen content of the combustion gas 5 be achieved, resulting in a power increase in the second combustion chamber 7 can result. In addition, the exhaust gas recirculation rate for the second combustion chamber 7 In particular, it is possible to reduce the exhaust gas recirculation rate. The dispenser cylinder concept is with the lean-burn first combustor 3 very simple to carry out, since the sensitivity of the lean combustion process is lower than that of a stoichiometric combustion process. Thus, in a simple manner for the stoichiometrically operated part of the internal combustion engine 17 a high-pressure exhaust gas recirculation can be realized.

Die Ventileinrichtung 43 ist hier in einer Abzweigung stromaufwärts des zweiten Verdichters angeordnet. Es ist auch möglich, dass die Ventileinrichtung 43 stromabwärts des zweiten Ladeluftkühlers 41 angeordnet ist. The valve device 43 is arranged here in a branch upstream of the second compressor. It is also possible that the valve device 43 downstream of the second intercooler 41 is arranged.

Es sei noch erwähnt, dass das Spenderzylinderkonzept, welches in 2 dargestellt ist, grundsätzlich auch mit einer einstufigen Aufladung betrieben werden kann, wobei dann insbesondere der zweite Abgasturbolader 35 entfällt. Es entfällt dann bevorzugt auch der zweite Ladeluftkühler 41. It should be noted that the donor cylinder concept, which in 2 is shown, in principle, can also be operated with a single-stage charge, in which case in particular the second exhaust gas turbocharger 35 eliminated. It then eliminates preferably the second intercooler 41 ,

3 zeigt eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels der Brennkraftmaschineneinrichtung 1. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. Dabei ist hier insbesondere das erste Ausführungsbeispiel gemäß 1 derart modifiziert, dass eine zweistufige Aufladung vorgesehen ist, sodass insbesondere der zweite Abgasturbolader 35 und der zweite Ladeluftkühler 41 vorgesehen sind. Außerdem ist zusätzlich die Ventileinrichtung 43 vorgesehen, mittels derer dem Verbrennungsgas 5 stromaufwärts der zweiten Brennkammer 7 Verbrennungsluft, hier insbesondere Ladeluft zuführbar ist. Dabei wird die Ladeluft hier stromabwärts des ersten Verdichters 23, insbesondere stromabwärts des ersten Ladeluftkühlers 27, und stromaufwärts des zweiten Verdichters 37 abgezweigt. Wie bereits ausgeführt, sind mittels der Ventileinrichtung 43 insbesondere ein Sauerstoffgehalt für das Verbrennungsgas 5 erhöhbar sowie eine Abgasrückführrate für die zweite Brennkammer 7 reduzierbar. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel kann die Ventileinrichtung 43 alternativ zu der Darstellung gemäß 3 stromabwärts des zweiten Ladeluftkühlers 41 angeordnet sein. 3 shows a schematic representation of a third embodiment of the internal combustion engine device 1 , Identical and functionally identical elements are provided with the same reference numerals, so that reference is made to the preceding description. Here, in particular, the first embodiment is according to 1 modified such that a two-stage charging is provided, so that in particular the second exhaust gas turbocharger 35 and the second intercooler 41 are provided. In addition, in addition, the valve device 43 provided by means of which the combustion gas 5 upstream of the second combustion chamber 7 Combustion air, here in particular charge air can be supplied. The charge air is here downstream of the first compressor 23 , in particular downstream of the first charge air cooler 27 , and upstream of the second compressor 37 diverted. As already stated, by means of the valve device 43 in particular, an oxygen content for the combustion gas 5 can be increased and an exhaust gas recirculation rate for the second combustion chamber 7 reducible. Also in this embodiment, the valve device 43 alternatively to the illustration according to 3 downstream of the second intercooler 41 be arranged.

Generell ist es – bei allen Ausführungsbeispielen – auch möglich, dass die Ventileinrichtung 43 stromaufwärts des ersten Verdichters 25 oder stromabwärts des zweiten Verdichters 37, oder auch an einer anderen Stelle des Ladepfads 21 angeordnet ist. Generally it is - in all embodiments - also possible that the valve device 43 upstream of the first compressor 25 or downstream of the second compressor 37 , or at another point of the charging path 21 is arranged.

Es sei noch darauf hingewiesen, dass selbstverständlich auch nur eine der beiden hier im Vergleich zu dem ersten Ausführungsbeispiel dargestellten Modifikationen vorgesehen sein kann. Es ist also möglich, dass ausgehend von dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 nur die Ventileinrichtung 43, nicht aber der zweite Abgasturbolader 35 und der zweite Ladeluftkühler 41 vorgesehen ist. Es ist auch möglich, dass nur der zweite Abgasturbolader 35 – vorzugsweise in Kombination mit dem zweiten Ladeluftkühler 41 – nicht jedoch die Ventileinrichtung 43 vorgesehen ist. It should be pointed out that, of course, only one of the two modifications shown here in comparison to the first embodiment can be provided. It is thus possible that starting from the embodiment according to 1 only the valve device 43 , but not the second turbocharger 35 and the second intercooler 41 is provided. It is also possible that only the second turbocharger 35 - Preferably in combination with the second intercooler 41 - but not the valve device 43 is provided.

4 zeigt eine schematische Darstellung eines vierten Ausführungsbeispiels der Brennkraftmaschineneinrichtung 1. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Verdichtereinrichtung 45 vorgesehen, die zur Verdichtung des Verbrennungsgases 5 eingerichtet ist, wobei die Verdichtereinrichtung 45 einen von dem Verbrennungsgas 5 durchströmbaren dritten Verdichter 47 aufweist. Dieser dritte Verdichter 47 ist mit einer Turbine 49 in Antriebswirkverbindung, wobei die Turbine 49 hier in einem Strömungspfad 51 angeordnet ist, der von Verbrennungsluft 19 durchströmt wird. Die Turbine 49 wird also mit Verbrennungsluft 19 beaufschlagt und durch die Verbrennungsluft 19 angetrieben. Das verdichtete Verbrennungsgas 5 wird anschließend über die erste Kühleinrichtung 29 der zweiten Brennkammer 7 zugeführt. Insofern ist die Verdichtereinrichtung 45 hier quasi als Abgasrückführpumpe ausgebildet, welche das Druckniveau in dem Ladepfad 21 stromabwärts des ersten Verdichters 25 nutzt. Dabei wird insbesondere die der Turbine 49 zugeführte verdichtete Verbrennungsluft stromabwärts des ersten Verdichters 25 und stromaufwärts des Ladeluftkühlers 27 abgezweigt. 4 shows a schematic representation of a fourth embodiment of the internal combustion engine device 1 , Identical and functionally identical elements are provided with the same reference numerals, so that reference is made to the preceding description. In the embodiment shown here is a compressor device 45 provided for the compression of the combustion gas 5 is set up, wherein the compressor device 45 one of the combustion gas 5 permeable third compressor 47 having. This third compressor 47 is with a turbine 49 in Antriebswirkverbindung, wherein the turbine 49 here in a flow path 51 is arranged, the combustion air 19 is flowed through. The turbine 49 So it is with combustion air 19 charged and by the combustion air 19 driven. The compressed combustion gas 5 is then over the first cooling device 29 the second combustion chamber 7 fed. In this respect, the compressor device 45 here quasi designed as an exhaust gas recirculation pump, which the pressure level in the charging path 21 downstream of the first compressor 25 uses. In particular, that of the turbine 49 fed compressed combustion air downstream of the first compressor 25 and upstream of the intercooler 27 diverted.

In dem Strömungspfad des Abgases 5 ist stromaufwärts des dritten Verdichters 47 der Verdichtereinrichtung 45 eine zweite Kühleinrichtung 53 angeordnet, die von Verbrennungsluft 19 – hier insbesondere stromabwärts der Turbine 49, also nach Durchströmen derselben – als Kühlmedium durchströmbar ist. Das niedrige Temperaturniveau der Verbrennungsluft 19, welches insbesondere durch die Turbine 49 nochmals erniedrigt wird, kann hier also in vorteilhafter Weise für eine erste Kühlung des Verbrennungsgases 5 genutzt werden. Dieses wird dann nach der Verdichtung durch den dritten Verdichter 47 zusätzlich durch die erste Kühleinrichtung 29 gekühlt. In the flow path of the exhaust gas 5 is upstream of the third compressor 47 the compressor device 45 a second cooling device 53 arranged by combustion air 19 - especially downstream of the turbine 49 , So after flowing through the same - can be flowed through as a cooling medium. The low temperature level of the combustion air 19 , which in particular by the turbine 49 is again lowered, so here can advantageously for a first cooling of the combustion gas 5 be used. This is then after compression by the third compressor 47 additionally by the first cooling device 29 cooled.

5 zeigt eine schematische Darstellung eines fünften Ausführungsbeispiels der Brennkraftmaschine 1. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird – im Unterschied zu dem vierten Ausführungsbeispiel gemäß 4 – die zweite Kühleinrichtung 53 von der Verbrennungsluft 19 sowohl vor dem Durchströmen der Turbine 49 als auch nach dem Durchströmen der Turbine 49 als Kühlmedium durchströmt. Dabei wird insbesondere zunächst das Temperaturniveau der Verbrennungsluft 19 stromabwärts des ersten Verdichters 25 zur Kühlung des Verbrennungsgases 5 in der zweiten Kühleinrichtung 53 genutzt, wobei anschließend die erwärmte Verbrennungsluft 19 in der Turbine 49 entspannt und dann der zweiten Kühleinrichtung 53 wieder zugeführt wird, um das Verbrennungsgas 5 weiter zu kühlen. Die zweite Kühleinrichtung 53 ist dabei hier in einem Bypass oder Umgehungspfad des Ladepfads 21 angeordnet, wobei der Bypass oder Umgehungspfad durch den Strömungspfad 51 gebildet wird. Dabei wird die Verbrennungsluft 19 dem Ladepfad 21 sowohl stromabwärts des ersten Verdichters 25 und stromaufwärts des Ladeluftkühlers 27 entnommen als auch dort wieder zugeführt. 5 shows a schematic representation of a fifth embodiment of the internal combustion engine 1 , Identical and functionally identical elements are provided with the same reference numerals, so that reference is made to the preceding description. In this embodiment, in contrast to the fourth embodiment according to 4 - The second cooling device 53 from the combustion air 19 both before flowing through the turbine 49 as well as after flowing through the turbine 49 flows through as a cooling medium. In particular, the temperature level of the combustion air is first of all 19 downstream of the first compressor 25 for cooling the combustion gas 5 in the second cooling device 53 used, in which case the heated combustion air 19 in the turbine 49 relaxed and then the second cooling device 53 is returned to the combustion gas 5 continue to cool. The second cooling device 53 is here in a bypass or bypass path of the charging path 21 arranged, with the bypass or bypass path through the flow path 51 is formed. At the same time, the combustion air becomes 19 the charging path 21 both downstream of the first compressor 25 and upstream of the intercooler 27 taken as well as fed there again.

Es ist optional möglich, dass stromabwärts der zweiten Kühleinrichtung 53 in dem Strömungspfad des Verbrennungsgases 5 noch eine dritte Kühleinrichtung 55 – insbesondere stromaufwärts des dritten Verdichters 47 – angeordnet ist. Diese dritte Kühleinrichtung 55 ist bevorzugt nicht durch Verbrennungsluft 19 als Kühlmedium, sondern von einem anderen Kühlmedium, insbesondere bevorzugt von einem flüssigen Kühlmedium, durchströmbar. Mittels der dritten Kühleinrichtung 55 kann das Verbrennungsgas 5 stromabwärts der zweiten Kühleinrichtung 53 und stromaufwärts des dritten Verdichters 47 noch weiter abgekühlt werden. It is optionally possible that downstream of the second cooling device 53 in the flow path of the combustion gas 5 still a third cooling device 55 - In particular upstream of the third compressor 47 - is arranged. This third cooling device 55 is preferably not by combustion air 19 as a cooling medium, but by another cooling medium, particularly preferably by a liquid cooling medium, can flow. By means of the third cooling device 55 can the combustion gas 5 downstream of the second cooling device 53 and upstream of the third compressor 47 to be cooled even further.

6 zeigt eine schematische Darstellung eines sechsten Ausführungsbeispiels der Brennkraftmaschineneinrichtung 1. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Turbine 49 der Verdichtereinrichtung 45 im Strömungspfad des Verbrennungsgases 5 stromaufwärts des dritten Verdichters 47 vorgesehen, sodass das Verbrennungsgas 5 selbst die Turbine 49 antreibt, wobei es nach Durchströmen der Turbine 49 von dem dritten Verdichter 47 verdichtet wird. Dabei ist stromabwärts der Turbine 49 und stromaufwärts des dritten Verdichters 47 eine vierte Kühleinrichtung 57 vorgesehen, mit welcher das Verbrennungsgas 5 nach Durchströmen der Turbine 49 und vor der Verdichtung in dem dritten Verdichter 47 gekühlt wird, sodass es auf einem niedrigeren Temperaturniveau verdichtet wird, das niedriger ist als das Temperaturniveau, auf dem es in der Turbine 49 entspannt wird. Nach der Verdichtung in dem dritten Verdichter 47 wird das Verbrennungsgas 5 wiederum in der ersten Kühleinrichtung 29 gekühlt, bevor es der zweiten Brennkammer 7 zugeführt wird. 6 shows a schematic representation of a sixth embodiment of the internal combustion engine device 1 , Identical and functionally identical elements are provided with the same reference numerals, so that reference is made to the preceding description. In this embodiment, the turbine is 49 the compressor device 45 in the flow path of the combustion gas 5 upstream of the third compressor 47 provided so that the combustion gas 5 even the turbine 49 drives, passing it after flowing through the turbine 49 from the third compressor 47 is compressed. It is downstream of the turbine 49 and upstream of the third compressor 47 a fourth cooling device 57 provided, with which the combustion gas 5 after flowing through the turbine 49 and before compression in the third compressor 47 is cooled so that it is compressed at a lower temperature level, which is lower than the temperature level at which it is in the turbine 49 is relaxed. After compression in the third compressor 47 becomes the combustion gas 5 again in the first cooling device 29 cooled before the second combustion chamber 7 is supplied.

Es ist also auch eine Abgasrückführpumpe derart realisierbar, dass diese durch das Verbrennungsgas 5 selbst angetrieben wird. It is therefore also an exhaust gas recirculation pump can be realized such that these by the combustion gas 5 self-powered.

Vorteilhaft an allen hier beschriebenen Ausgestaltungen ist insbesondere auch, dass die Verdichter der Abgasturbolader – unabhängig davon, ob eine einstufige oder mehrstufige Aufladung vorgesehen ist – nur die wenigstens eine erste Brennkammer mit verdichteter Ladeluft versorgen müssen, sodass eine Aufladegruppe für die hier vorgeschlagene Brennkraftmaschineneinrichtung 1 kleiner ausfallen kann als bei herkömmlichen Brennkraftmaschinen, bei denen alle Brennkammern aufgeladen werden. Insbesondere ist es bei symmetrischer Aufteilung des Hubvolumens der Brennkraftmaschineneinrichtung auf erste Brennkammern einerseits und zweite Brennkammern andererseits möglich, die Aufladegruppe halb so groß auszugestalten, wie bei Verwirklichung eines konventionellen, identischen Brennverfahrens in allen Brennkammern. An advantage of all embodiments described here is in particular also that the compressor of the exhaust gas turbocharger - regardless of whether a single-stage or multi-stage charging is provided - only the at least one first combustion chamber with compressed charge air supply, so a Aufladegruppe for the proposed here internal combustion engine device 1 can be smaller than in conventional internal combustion engines in which all combustion chambers are charged. In particular, it is possible with symmetrical distribution of the stroke volume of the internal combustion engine device on the first combustion chambers on the one hand and second combustion chambers on the other hand to make the Aufladegruppe half as large as in the realization of a conventional, identical combustion process in all combustion chambers.

In gleicher Weise zeigt sich auch, dass der Drei-Wege-Katalysator 11 kleiner ausgestaltet sein kann, als dies bei herkömmlichen Brennkraftmaschinen der Fall ist, da diesem nur das Abgas der zweiten Brennkammern zur Nachbehandlung zugeführt wird. Der Abgasmassenstrom in dem Drei-Wege-Katalysator 11 ist also im Vergleich zu herkömmlichen Brennkraftmaschineneinrichtungen reduziert. Insbesondere kann der Drei-Wege-Katalysator 11 – bei symmetrisch auf die ersten und zweiten Brennkammern aufgeteiltem Hubvolumen – halb so groß ausgelegt werden, wie bei einer konventionellen Brennkraftmaschine. In the same way it turns out that the three-way catalyst 11 can be made smaller than is the case with conventional internal combustion engines, since this only the exhaust gas of the second combustion chambers is fed to the aftertreatment. The exhaust gas mass flow in the three-way catalyst 11 is thus reduced compared to conventional internal combustion engine equipment. In particular, the three-way catalyst 11 - Are designed to be half as large at a symmetrically distributed to the first and second combustion chambers displacement - as in a conventional internal combustion engine.

Insgesamt zeigt sich, dass mit der hier vorgeschlagenen Brennkraftmaschineneinrichtung 1 sowie dem hier vorgeschlagenen Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschineneinrichtung 1 hohe Wirkungsgrade durch verbrauchsoptimierte Magergasverbrennung in der ersten Brennkammer 3 verwirklichbar sind, wobei die Brennkraftmaschineneinrichtung 1 zugleich geeignet ist zur Abgasreinigung in einem Drei-Wege-Katalysator 11, sodass sie sehr niedrige Emissionen und insbesondere auch Kostenvorteile, insbesondere gegenüber einer herkömmlichen SCR-Abgasnachbehandlung zur selektiven katalytischen Reduktion von Stickoxiden, aufweisen kann. Es ergeben sich geringere thermische Belastungen als bei einem konventionellen, stöchiometrisch betriebenen Otto-Motor. Außerdem kann in einfacher Weise eine Hochdruck-Abgasrückführung am stöchiometrisch betriebenen Motor vorgesehen werden, ohne dass es externer Kompressoren für eine Druckerhöhung des rückgeführten Abgases bedarf. Overall, it turns out that with the proposed internal combustion engine device 1 as well as the method proposed here for operating an internal combustion engine device 1 high efficiencies through consumption-optimized lean gas combustion in the first combustion chamber 3 can be realized, wherein the internal combustion engine device 1 at the same time suitable for exhaust gas purification in a three-way catalyst 11 so that it can have very low emissions and, in particular, cost advantages, especially over conventional SCR exhaust aftertreatment for the selective catalytic reduction of nitrogen oxides. This results in lower thermal loads than in a conventional, stoichiometrically operated gasoline engine. In addition, a high-pressure exhaust gas recirculation can be provided in a simple manner on the stoichiometrically operated engine without the need for external compressors for increasing the pressure of the recirculated exhaust gas.

Claims (10)

Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschineneinrichtung (1), wobei – einer ersten Brennkammer (3) der Brennkraftmaschineneinrichtung (1) ein erster Brennstoff zugeführt wird, wobei – der erste Brennstoff in der ersten Brennkammer (3) mit Luftüberschuss verbrannt wird, wobei – sauerstoffhaltiges Verbrennungsgas (5) aus der ersten Brennkammer (3) einer zweiten Brennkammer (7) der Brennkraftmaschineneinrichtung (1) zugeführt wird, wobei – das Verbrennungsgas (5) in der zweiten Brennkammer (7) in einer stöchiometrischen Verbrennung umgesetzt wird, und wobei – Abgas (9) aus der zweiten Brennkammer (7) einem Drei-Wege-Katalysator (11) zugeführt wird. Method for operating an internal combustion engine device ( 1 ), wherein - a first combustion chamber ( 3 ) of the engine device ( 1 ) a first fuel is supplied, wherein - the first fuel in the first combustion chamber ( 3 ) is burned with excess air, wherein - oxygen-containing combustion gas ( 5 ) from the first combustion chamber ( 3 ) a second combustion chamber ( 7 ) of the engine device ( 1 ), wherein - the combustion gas ( 5 ) in the second combustion chamber ( 7 ) is reacted in a stoichiometric combustion, and wherein - exhaust gas ( 9 ) from the second combustion chamber ( 7 ) a three-way catalyst ( 11 ) is supplied. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der ersten Brennkammer (3) ein methanhaltiges Brenngas als erster Brennstoff zugeführt wird. Method according to claim 1, characterized in that the first combustion chamber ( 3 ) A methane-containing fuel gas is supplied as the first fuel. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbrennungsgas (5) vor dem Durchströmen einer Abgasturbine (33), zwischen einer ersten Abgasturbine (39) und einer zweiten Abgasturbine (33), und/oder nach dem Durchströmen einer Abgasturbine (39) der zweiten Brennkammer (7) zugeführt wird. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the combustion gas ( 5 ) before flowing through an exhaust gas turbine ( 33 ), between a first exhaust gas turbine ( 39 ) and a second exhaust gas turbine ( 33 ), and / or after flowing through an exhaust gas turbine ( 39 ) of the second combustion chamber ( 7 ) is supplied. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Verbrennungsgas (5) stromaufwärts der zweiten Brennkammer (7) Verbrennungsluft (19), vorzugsweise Ladeluft, zugeführt wird. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the combustion gas ( 5 ) upstream of the second combustion chamber ( 7 ) Combustion air ( 19 ), preferably charge air, is supplied. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbrennungsgas (5) stromaufwärts der zweiten Brennkammer (7) geheizt oder gekühlt wird. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the combustion gas ( 5 ) upstream of the second combustion chamber ( 7 ) is heated or cooled. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbrennungsgas (5) stromaufwärts der zweiten Brennkammer (7) verdichtet wird, wobei ein Verdichter (47) für das Verbrennungsgas (5) vorzugsweise durch eine Turbine (49) angetrieben wird, die mit Verbrennungsluft (19), insbesondere mit Ladeluft, oder mit Verbrennungsgas (5) beaufschlagt wird. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the combustion gas ( 5 ) upstream of the second combustion chamber ( 7 ), whereby a compressor ( 47 ) for the combustion gas ( 5 ) preferably by a turbine ( 49 ), with combustion air ( 19 ), in particular with charge air, or with combustion gas ( 5 ) is applied. Brennkraftmaschineneinrichtung (1), mit – einer ersten Brennkammer (3), der ein erster Brennstoff zuführbar ist, wobei – der erste Brennstoff in der ersten Brennkammer (3) mit Luftüberschuss verbrennbar ist, wobei – die Brennkraftmaschineneinrichtung (1) eine zweite Brennkammer (7) aufweist, der sauerstoffhaltiges Verbrennungsgas (5) aus der ersten Brennkammer (3) zuführbar ist, wobei – das Verbrennungsgas (5) in der zweiten Brennkammer (7) in einer stöchiometrischen Verbrennung umsetzbar ist, wobei – die Brennkraftmaschineneinrichtung (1) einen Drei-Wege-Katalysator (11) aufweist, dem Abgas (9) aus der zweiten Brennkammer (7) zuführbar ist. Internal combustion engine device ( 1 ), with - a first combustion chamber ( 3 ), to which a first fuel can be supplied, wherein - the first fuel in the first combustion chamber ( 3 ) is combustible with excess air, wherein - the engine device ( 1 ) a second combustion chamber ( 7 ), the oxygen-containing combustion gas ( 5 ) from the first combustion chamber ( 3 ), wherein - the combustion gas ( 5 ) in the second combustion chamber ( 7 ) is convertible in a stoichiometric combustion, wherein - the engine device ( 1 ) a three-way catalyst ( 11 ), the exhaust gas ( 9 ) from the second combustion chamber ( 7 ) can be fed. Brennkraftmaschineneinrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Brennkammer (3) und die zweite Brennkammer (7) a) verschiedenen Brennkraftmaschinen zugeordnet sind, oder b) derselben Brennkraftmaschine (17) zugeordnet sind, wobei sie c) verschiedenen Zylinderbänken (13, 15) zugeordnet sind, und/oder wobei d) die erste Brennkammer (3) als Spenderzylinder und die zweite Brennkammer (7) als Empfängerzylinder ausgebildet sind. Internal combustion engine device ( 1 ) according to claim 7, characterized in that the first combustion chamber ( 3 ) and the second combustion chamber ( 7 ) a) are assigned to different internal combustion engines, or b) the same internal combustion engine ( 17 ), wherein they c) different cylinder banks ( 13 . 15 ) and / or wherein d) the first combustion chamber ( 3 ) as a donor cylinder and the second combustion chamber ( 7 ) are designed as a receiver cylinder. Brennkraftmaschineneinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschineneinrichtung (1) eine Verdichtereinrichtung (45) zur Verdichtung des Verbrennungsgases (5) aufweist, wobei die Verdichtereinrichtung (45) einen von dem Verbrennungsgas (5) durchströmbaren Verdichter (47) aufweist, der mit einer Turbine (49) in Antriebswirkverbindung ist, wobei die Turbine a) im Strömungspfad des Verbrennungsgases (5) stromaufwärts des Verdichters (47), oder b) in einem Strömungspfad (51) angeordnet ist, der bestimmungsgemäß eingerichtet ist, um mit Verbrennungsluft (19), insbesondere mit Ladeluft, beaufschlagt zu werden. Internal combustion engine device ( 1 ) according to one of claims 7 and 8, characterized in that the engine device ( 1 ) a compressor device ( 45 ) for the compression of the combustion gas ( 5 ), the compressor device ( 45 ) one of the combustion gas ( 5 ) throughflowable compressor ( 47 ), which is equipped with a turbine ( 49 ) in drive-mode connection, wherein the turbine a) in the flow path of the combustion gas ( 5 ) upstream of the compressor ( 47 ), or b) in a flow path ( 51 ), which is set up in accordance with its intended purpose, in order to communicate with combustion air ( 19 ), in particular with charge air, to be acted upon. Brennkraftmaschineneinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass stromaufwärts des Verdichters (47) der Verdichtereinrichtung (45) eine Kühleinrichtung (53) zur Kühlung des Verbrennungsgases (5) angeordnet ist, wobei die Kühleinrichtung (53) von Verbrennungsluft (19), insbesondere von Ladeluft, vorzugsweise nach Durchströmen der Turbine (49) und/oder vor Durchströmen der Turbine (49), als Kühlmedium durchströmbar ist. Internal combustion engine device ( 1 ) according to one of claims 7 to 9, characterized in that upstream of the compressor ( 47 ) of the compressor device ( 45 ) a cooling device ( 53 ) for cooling the combustion gas ( 5 ), wherein the cooling device ( 53 ) of combustion air ( 19 ), in particular of charge air, preferably after flowing through the turbine ( 49 ) and / or before flowing through the turbine ( 49 ), can be flowed through as a cooling medium.
DE102016204142.8A 2016-03-14 2016-03-14 Method for operating an internal combustion engine device and internal combustion engine device Ceased DE102016204142A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016204142.8A DE102016204142A1 (en) 2016-03-14 2016-03-14 Method for operating an internal combustion engine device and internal combustion engine device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016204142.8A DE102016204142A1 (en) 2016-03-14 2016-03-14 Method for operating an internal combustion engine device and internal combustion engine device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102016204142A1 true DE102016204142A1 (en) 2017-09-14

Family

ID=59700416

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102016204142.8A Ceased DE102016204142A1 (en) 2016-03-14 2016-03-14 Method for operating an internal combustion engine device and internal combustion engine device

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102016204142A1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017219446A1 (en) * 2017-10-30 2019-05-02 Hyundai Motor Company Engine system, vehicle, and exhaust aftertreatment process
EP3604774A1 (en) 2018-07-31 2020-02-05 2G Energy AG Heat and power cogeneration plant
WO2021101832A1 (en) * 2019-11-22 2021-05-27 Southwest Research Institute Internal combustion engine with cross-boosting turbochargers
CN115306548A (en) * 2022-08-24 2022-11-08 陕西柴油机重工有限公司 Compact type air intake and exhaust system arrangement structure of V-shaped engine

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017219446A1 (en) * 2017-10-30 2019-05-02 Hyundai Motor Company Engine system, vehicle, and exhaust aftertreatment process
DE102017219446B4 (en) 2017-10-30 2019-09-26 Hyundai Motor Company Engine system and vehicle
EP3604774A1 (en) 2018-07-31 2020-02-05 2G Energy AG Heat and power cogeneration plant
WO2021101832A1 (en) * 2019-11-22 2021-05-27 Southwest Research Institute Internal combustion engine with cross-boosting turbochargers
US11156191B2 (en) 2019-11-22 2021-10-26 Southwest Research Institute Internal combustion engine with cross-boosting turbochargers
CN115306548A (en) * 2022-08-24 2022-11-08 陕西柴油机重工有限公司 Compact type air intake and exhaust system arrangement structure of V-shaped engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102016201770B3 (en) Auto-ignition and suitable for HCCI operation internal combustion engine and method for operating such an internal combustion engine
WO2019020647A1 (en) Internal combustion engine, particularly for a motor vehicle, and method for operating such an internal combustion engine
DE102013212777B4 (en) Method for enrichment of an internal combustion engine with reducing agent and internal combustion engine for carrying out such a method
DE102016204142A1 (en) Method for operating an internal combustion engine device and internal combustion engine device
DE102015202193B4 (en) Method for operating an internal combustion engine and internal combustion engine
WO2015090923A1 (en) Internal combustion engine and method for operating an internal combustion engine
DE102008043487A1 (en) Internal combustion engine with turbocharger and oxidation catalyst
DE102016212249A1 (en) Two-stage direct injection internal combustion engine with exhaust aftertreatment and method of operating such an internal combustion engine
EP2992201B1 (en) Gas engine
DE102016204139B4 (en) Method for operating an internal combustion engine device and internal combustion engine device
DE102019213133A1 (en) Method for operating a hydrogen combustion engine with exhaust gas recirculation, engine system, motor vehicle and computer program product
DE202015106082U1 (en) Charged internal combustion engine with low pressure EGR
EP3056705A1 (en) Turbocharged combustion engine with an externally ignited combustion motor and method for operating such a combustion engine
DE102009028998A1 (en) Drive device for vehicle, particularly motor vehicle, has control mode, particularly homogeneous charge compression ignition formed in nitrogen oxide base
DE102015205465A1 (en) Exhaust after-treatment system for an internal combustion engine, internal combustion engine and method for operating an internal combustion engine
DE102017218746A1 (en) Method for operating an internal combustion engine and internal combustion engine for such a method
DE102017117323B4 (en) ENGINE CONTROL SYSTEM WITH SPEED-CONTROLLED COMPRESSOR FOR HIGHLY DILUTED COMBUSTION ENGINES
DE102015216275A1 (en) Supercharged internal combustion engine with low-pressure EGR and method for operating such an internal combustion engine
EP3683427A1 (en) Exhaust gas treatment of an internal combustion engine
WO2019166451A1 (en) Method for bringing an internal combustion engine into operation, and internal combustion engine designed for carrying out such a method
DE102018126618A1 (en) Method for operating an internal combustion engine and internal combustion engine
DE102008013254B4 (en) Method for operating an internal combustion engine with exhaust gas recirculation
EP4083399B1 (en) Combustion engine with electric exhaust gas turbine and exhaust gas after-treatment device upstream of the exhaust gas turbine
DE102013200884B4 (en) Internal combustion engine and method of operating it
DE102022108338B3 (en) Internal combustion engine and associated method of operation

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: ROLLS-ROYCE SOLUTIONS GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: MTU FRIEDRICHSHAFEN GMBH, 88045 FRIEDRICHSHAFEN, DE