DE102016214486A1

DE102016214486A1 - Verfahren zur Abgasnachbehandlung einer Vorrichtung

Info

Publication number: DE102016214486A1
Application number: DE102016214486.3A
Authority: DE
Inventors: David Sudschajew; Michael Mandausch
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2016-08-04
Filing date: 2016-08-04
Publication date: 2018-02-08

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren Regeneration eines Partikelfilters und/oder zum Aufheizen eines Katalysators in einem Abgaskanal eines Verbrennungsmotors. Dazu ist der Ansaugkanal des Verbrennungsmotors stromabwärts eines Verdichters über eine Sekundärluftleitung mit dem Abgaskanal des Verbrennungsmotors verbunden, wobei die Sekundärluftleitung stromaufwärts des Partikelfilters oder des Katalysators in den Abgaskanal mündet.
Es ist vorgesehen, dass an der Sekundärluftleitung ein Druckspeicher angeordnet ist, welcher eingerichtet ist, mit Frischluft aus dem Ansaugkanal befüllt zu werden und die verdichtete Luft zur Regeneration des Partikelfilters oder zum Aufheizen des Katalysators an den Abgaskanal abzugeben. Die Energie eines Turboladers wird zudem in der Schubphase des Verbrennungsmotors zur Füllung des Druckspeichers genutzt.

Description

Die Erfindung betrifft zwei Verfahren zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors bzw. zur Regeneration eines Partikelfilters im Abgaskanal eines Verbrennungsmotors.
Die kontinuierliche Verschärfung der Abgasgesetzgebung stellt hohe Anforderungen an die Fahrzeughersteller, welche durch entsprechende Maßnahmen zur Reduktion der motorischen Rohemissionen und durch eine entsprechende Abgasnachbehandlung gelöst werden. Mit Einführung der nächsten Gesetzgebungsstufe EU6 wird für Ottomotoren ein Grenzwert für eine Partikelanzahl vorgeschrieben. Dies kann dazu führen, dass bei einigen Modellen der Einsatz eines Ottopartikelfilters nötig sein kann. Im Fahrbetrieb wird ein solcher Ottopartikelfilter mit Ruß beladen. Damit der Abgasgegendruck nicht zu stark ansteigt, muss dieser Ottopartikelfilter kontinuierlich oder periodisch regeneriert werden. Um eine thermische Oxidation des im Ottopartikelfilter zurückgehaltenen Rußes mit Sauerstoff durchzuführen, ist ein hinreichend hohes Temperaturniveau in Verbindung mit gleichzeitig vorhandenem Sauerstoff in der Abgasanlage des Ottomotors notwendig. Da moderne Ottomotoren normalerweise ohne Sauerstoffüberschuss mit einem stöchiometrischen Verbrennungsluftverhältnis (λ=1) betrieben werden, sind dazu zusätzliche Maßnahmen erforderlich. Dazu kommen als Maßnahmen beispielsweise eine zeitweise Magerverstellung des Ottomotors oder das Einblasen von Sekundärluft in die Abgasanlage in Frage. Bevorzugt wird bislang eine Magerverstellung des Ottomotors angewandt, da dieses Verfahren ohne zusätzliche Bauteile auskommt und in den meisten Betriebspunkten des Ottomotors eine ausreichende Sauerstoffmenge liefern kann. Nachteilig an einer solchen Magerverstellung ist jedoch, dass bei der Magerverstellung des Motors Stickoxide nicht hinreichend durch den Drei-Wege-Katalysator konvertiert werden können. Zudem kann es bei einem Magerbrennverfahren gerade im niedrigen Teillastbereich oder im Leerlauf Probleme geben, die zur Regeneration des Partikelfilters notwendige Temperatur zu erreichen. Dazu sind bei bekannten Verbrennungsmotoren weitere Maßnahmen, wie beispielsweise eine Verstellung des Zündwinkels in Richtung spät, bekannt, wodurch die Temperatur im Abgas zunimmt, der Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors jedoch abnimmt und die Rohemissionen zunehmen.
Aus der EP 1 867 848 B1 ist ein Sekundärluftsystem für einen Verbrennungsmotor bekannt, bei der ein Verdichter eine Turbine aufweist, wobei von einem Turbolader verdichtete Luft oder Luft aus einem Druckspeicher des Bremssystems zum Antrieb der Turbine genutzt wird, wobei der Verdichter Sekundärluft in den Abgaskanal fördert. Dabei ist als Druckspeicher ein Drucklufttank für ein pneumatisch betätigtes Bremssystem vorgesehen. Ein solcher Druckspeicher ist jedoch nur bei mittleren und schweren Nutzfahrzeugen vorgesehen.
Aus der EP 1 797 297 B1 ist ein Verbrennungsmotor mit einem Druckspeicher bekannt, wobei die Druckluft aus dem Druckspeicher insbesondere dann in den Brennraum des Verbrennungsmotors eingebracht wird, wenn der Turbolader noch nicht auf Drehzahl gebracht ist und der Verdichter noch nicht hinreichend viel Luft in den Brennraum schaufelt. Dadurch kann eine Drehmomentschwäche im unteren Teillastbereich, das sogenannte „Turboloch“, überwunden werden.
Aus der DE 10 2010 044 102 A1 sind eine Vorrichtung und ein Verfahren bekannt, bei welchen Frischluft durch einen Verdichter im Ansaugkanal mit Druck beaufschlagt wird und über eine Sekundärluftleitung stromaufwärts eines Partikelfilters in den Abgaskanal eingeleitet wird.
Nachteilig an einer solchen Lösung ist jedoch, dass der Verdichter gerade dann besonders viel Druck erzeugt, wenn der Verbrennungsmotor mit einer hohen Leistung betrieben wird. In diesen Betriebspunkten gibt es meist ohnehin keine Probleme, eine Regeneration des Partikelfilters durchzuführen.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Regeneration eines Partikelfilters weitestgehend unabhängig von dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors zu ermöglichen. Dazu soll Frischluft unter Umgehung der Verbrennungskraftmaschine dem Partikelfilter zugeführt werden. Dabei soll die durch die Verbrennungskraftmaschine erzeugte Energie möglichst effizient für die Bereitstellung der Frischluft genutzt werden. Weiterhin soll ein Katalysator durch Frischluft aufgeheizt werden können, so dass ein ggf. stromabwärts des Katalysators angeordneter Partikelfilter bei der Regeneration zumindest unterstützt werden kann.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche 1 und 2 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche. Die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sachverhalte aus der Beschreibung und/oder Details aus den Figuren ergänzt werden, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden. Es werden zwei Verfahren zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors bzw. zur Regeneration eines Partikelfilters vorgeschlagen, wobei der Partikelfilter und/oder ein Katalysator Teil einer Vorrichtung zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors ist.
Die Vorrichtung umfasst einen Verbrennungsmotor, einen Ansaugkanal und einen Abgaskanal, einen im Ansaugkanal angeordneten Verdichter, einen im Abgaskanal angeordneten Partikelfilter und/oder einen Katalysator (insbesondere einen Drei-Wege-Katalysator), sowie eine Sekundärluftleitung, welche den Ansaugkanal stromabwärts des Verdichters mit dem Abgaskanal stromaufwärts des Partikelfilters und/oder des Katalysators verbindet.
An der Sekundärluftleitung ist ein Druckspeicher angeordnet, welcher eingerichtet ist, in (zumindest) einem ersten Betriebszustand mit Frischluft aus dem Ansaugkanal befüllt zu werden und (zumindest) in einem zweiten Betriebszustand die im Druckspeicher bevorratete Druckluft an den Abgaskanal stromaufwärts des Partikelfilters und/oder des Katalysators abzugeben.
Insbesondere ist der Katalysator zwischen einer Einmündung der Sekundärluftleitung und dem Partikelfilter angeordnet. In dem Katalysator können durch die Einleitung der Frischluft Kohlenwasserstoffe umgesetzt werden, so dass eine Aufheizung des Katalysators und der durch ihn durchströmenden Frischluft erfolgt. Damit kann insbesondere ein stromabwärts des Katalysators angeordneter Partikelfilter erwärmt werden, so dass eine Regeneration des Partikelfilters gestartet werden kann.
Ein Turbolader umfasst den Verdichter und eine, den Verdichter antreibende und in dem Abgaskanal angeordnete Turbine, wobei in dem Abgaskanal eine Wastegate-Anordnung zur Umgehung der Turbine vorgesehen ist.
Das Verfahren umfasst zumindest folgende Schritte:

a) Betreiben des Verbrennungsmotors in einem Normalbetrieb,
b) Verdichten von Frischluft in einem Ansaugkanal des Verbrennungsmotors,
c) Zufuhr zumindest eines Teilstroms der verdichteten Frischluft in einen Druckspeicher,
d) Aufheizen eines Katalysators, wobei die im Druckspeicher bevorratete Luft stromaufwärts des Katalysators in den Abgaskanal eingeleitet wird;

Das Verfahren umfasst zumindest folgende Schritte:

a) Betreiben des Verbrennungsmotors in einem Normalbetrieb, wobei Rußpartikel in dem Partikelfilter zurückgehalten werden,
b) Verdichten von Frischluft in einem Ansaugkanal des Verbrennungsmotors,
c) Zufuhr zumindest eines Teilstroms der verdichteten Frischluft in einen Druckspeicher,
d) Einleiten einer Regeneration des Partikelfilters,
e) Regeneration des Partikelfilters, wobei die im Druckspeicher bevorratete Luft stromaufwärts des Partikelfilters in den Abgaskanal eingeleitet wird;

Durch das Verfahren ist eine Regeneration des Partikelfilters im Wesentlichen unabhängig von dem Verbrennungsluftverhältnis des Verbrennungsmotors möglich.
Insbesondere wird bei dem Übergang in den Leerlauf die gesamte verdichtete Frischluft aus dem Ansaugkanal in die Sekundärluftleitung umgeleitet.
Das hier vorgeschlagene Verfahren wird insbesondere beim Übergang in eine bzw. während einer Schubphase (dritte Phase; Leerlauf) des Verbrennungsmotors durchgeführt. Dazu kann in der Schubphase ein Wastegate-Ventil einer Wastegate-Anordnung zumindest teilweise (oder vollständig) geöffnet werden, so dass der Verdichter des Turboladers nicht weiter angetrieben wird. Über die Wastegate-Anordnung wird von dem Verbrennungsmotor kommendes Abgas an der Turbine vorbeigeleitet. Die im Abgas enthaltene kinetische Energie wird folglich in diesem Zeitabschnitt nicht genutzt. In der Schubphase wird der Verbrennungsmotor insbesondere nicht weiter befeuert (es finden keine Zündungen in den Verbrennungsräumen des Verbrennungsmotors statt) und die Drehzahl des Verbrennungsmotors sinkt.
Hier wird vorgeschlagen, die Wastegate-Anordnung im Übergang von einer Volllast- oder Teillastphase des Verbrennungsmotors zu schließen, so dass der Verdichter in dem Ansaugkanal weiter über die Turbine angetrieben wird. Die so erzeugte verdichtete Frischluft wird nun nicht (weiter) dem Verbrennungsmotor zugeführt, sondern (insbesondere vollständig) in die Sekundärluftleitung umgeleitet und damit dem Druckspeicher zugeführt.
Es wird weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung der hier vorgeschlagenen Verfahren vorgeschlagen, also zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors. Die Vorrichtung umfasst einen Ansaugkanal und einen Abgaskanal, einen im Ansaugkanal angeordneten Verdichter, einen im Abgaskanal angeordneten Partikelfilter und/oder einen Katalysator (insbesondere einen Drei-Wege-Katalysator), sowie eine Sekundärluftleitung, welche den Ansaugkanal stromabwärts des Verdichters mit dem Abgaskanal stromaufwärts des Partikelfilters und/oder des Katalysators verbindet. Die Vorrichtung umfasst weiter einen Turbolader mit dem Verdichter und eine den Verdichter antreibende und in dem Abgaskanal angeordnete Turbine, wobei in dem Abgaskanal eine Wastegate-Anordnung zur Umgehung der Turbine angeordnet ist, wobei an der Sekundärluftleitung ein Druckspeicher angeordnet ist, welcher eingerichtet ist, in einem ersten Betriebszustand mit Frischluft aus dem Ansaugkanal befüllt zu werden und in einem zweiten Betriebszustand die im Druckspeicher bevorratete Druckluft an den Abgaskanal stromaufwärts des Partikelfilters und/oder des Katalysators abzugeben.
Dadurch kann zum einen zusätzliche Luft für eine exotherme Verbrennungsreaktion im Abgaskanal zur Verfügung gestellt werden, um die Abgastemperatur auf eine Regenerationstemperatur des Partikelfilters, insbesondere auf ein Temperaturniveau von ca. 650°C, anzuheben, und zum anderen Sauerstoff zur Oxidation des im Partikelfilter zurückgehaltenen Rußes zur Verfügung gestellt werden, sodass der Verbrennungsmotor bei der Regeneration des Partikelfilters mit einem stöchiometrischen Verbrennungsluftverhältnis betrieben werden kann. Dadurch ist auch während der Regeneration des Partikelfilters eine effiziente Abgasreinigung durch einen (stromaufwärts des Partikelfilters angeordneten) Drei-Wege-Katalysator möglich und eine Abmagerung des Verbrennungsgemischs, bei der auftretende NOx-Emissionen nicht mehr durch den Drei-Wege-Katalysator konvertiert werden können, kann entfallen. Dieser Drei-Wege-Katalysator kann auch stromaufwärts der Einmündung, also in dem Abgaskanal zwischen Turbine und Einmündung angeordnet sein.
Weiter kann durch eine Umsetzung von Kohlenwasserstoffen in dem, stromabwärts der Einmündung angeordneten Katalysator eine Temperatur der Frischluft/ des Abgases erhöht werden, so dass eine Regeneration eines stromabwärts des Katalysators angeordneten Partikelfilters erfolgen oder zumindest unterstützt werden kann.
Insbesondere umfasst die Vorrichtung eine Ventilanordnung mit zumindest einem schaltbaren ersten Ventil, wobei in einer ersten Schaltstellung des ersten Ventils die gesamte verdichtete Frischluft in die Sekundärluftleitung und hin zum Druckspeicher geleitet wird und in einer zweiten Schaltstellung des ersten Ventils die Verbindung zwischen Ansaugkanal und Druckspeicher verschlossen ist.
Insbesondere ist das erste Ventil an einer Abzweigung der Sekundärluftleitung von dem Ansaugkanal angeordnet.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst die Vorrichtung zusätzlich eine Bypassleitung, die den Ansaugkanal an einer ersten Position stromabwärts des (an der Abzweigung angeordneten) ersten Ventils (und stromaufwärts des Verbrennungsmotors) mit dem Ansaugkanal an einer zweiten Position stromaufwärts des Verdichters verbindet.
Insbesondere ist die erste Position am Ansaugkanal stromabwärts der Abzweigung und stromaufwärts einer Drosselklappe angeordnet.
Insbesondere ist in der Bypassleitung ein Rückschlagventil angeordnet, so dass Frischluft durch die Bypassleitung ausschließlich ausgehend von der zweiten Position hin zur ersten Position strömt.
Die Bypassleitung ermöglicht, dass bei Umleitung der gesamten verdichteten Frischluft über das erste Ventil in die Sekundärluftleitung, Frischluft über die zweite Position des Ansaugkanals, also von stromaufwärts des Verdichters, in den Ansaugkanal stromabwärts des ersten Ventils gefördert wird.
Eine Schädigung von Komponenten in der Ladeluftstrecke (z. B. Drosselklappe, erstes Ventil, etc.), aufgrund des sonst durch den Verbrennungsmotors erzeugten Unterdrucks in dem Ansaugkanal zwischen Verbrennungsmotor und erstem Ventil, kann so verhindert werden.
Weiter kann so eine Motorbremswirkung der Verbrennungskraftmaschine über eine Drosselklappe geregelt werden,
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Vorrichtung eine Ventilanordnung aufweist, wobei in einer ersten Schaltstellung der Ventilanordnung ein Einbringen von verdichteter Luft in den Abgaskanal gesperrt ist und in einer zweiten Schaltstellung der Ventilanordnung verdichtete Luft aus dem Druckspeicher in den Abgaskanal abströmen kann. Durch ein Sperren der Sekundärluftleitung stromabwärts des Druckspeichers kann die verdichtete Luft nicht in den Abgaskanal einströmen und wird somit in der Sekundärluftleitung zurückgehalten. Dabei strömt die verdichtete Luft in dieser ersten Schaltstellung (erste Schaltstellung des ersten Ventils) in den Druckspeicher ein, sodass im Druckspeicher ein unter einem gegenüber dem Umgebungsdruck und dem Druck im Abgaskanal überhöhten Druck stehendes Volumen an Druckluft bevorratet werden kann. In der zweiten Schaltstellung der Ventilanordnung ist der Durchgang durch die Sekundärluftleitung stromab des Druckspeichers bis in den Abgaskanal geöffnet, sodass die Druckluft aus dem Druckspeicher und/oder aus der Sekundärluftleitung in den Abgaskanal einströmen kann.
Die Ventilanordnung kann sowohl mehrere Ventile, insbesondere ein Ventil stromaufwärts des Druckspeichers und ein Ventil stromabwärts des Druckspeichers, umfassen, als auch ein Mehr-Wege-Ventil (insbesondere als erstes Ventil), insbesondere ein 3/2-Wege-Ventil (also mit zwei Schaltstellungen und drei Leitungsanschlüssen; hier Ansaugkanal vom Verdichter, Ansaugkanal zum Verbrennungsmotor sowie Sekundärluftleitung), welches in einer ersten Schaltstellung den Ansaugkanal über die Sekundärluftleitung mit dem Druckspeicher und in einer zweiten Schaltstellung den Druckspeicher über die Sekundärluftleitung mit dem Abgaskanal verbindet.
Vorteilhaft ist dabei, wenn die Ventilanordnung zwei unabhängig voneinander betätigbare Ventile aufweist. Dabei sind das erste Ventil in einem ersten Abschnitt der Sekundärluftleitung zwischen dem Ansaugkanal und dem Druckspeicher und das zweite Ventil in einem zweiten Abschnitt der Sekundärluftleitung zwischen dem Druckspeicher und dem Abgaskanal angeordnet. Somit ist auch eine direkte Durchleitung der verdichteten Luft aus dem Ansaugkanal über die Sekundärluftleitung in den Abgaskanal möglich. Dadurch kann der Abgaskanal mit zusätzlicher Frischluft versorgt werden, auch ohne den Druckspeicher zu entleeren. Dies ist insbesondere dann möglich, wenn der Verbrennungsmotor mit hoher Last betrieben wird und der Verdichter einen entsprechend hohen Ladedruck aufbaut. Besonders vorteilhaft ist dabei, wenn das erste Ventil als passives Ventil und das zweite Ventil als aktives Ventil ausgebildet ist. Da das erste Ventil lediglich ein Rückströmen der verdichteten Luft in den Ansaugkanal verhindern soll, kann hier ein kostengünstiges passives Ventil, insbesondere ein federbelastetes Rückschlagventil, verwendet werden. Das zweite Ventil ist ein aktives Ventil, mit dem die dem Abgaskanal zugeführte Menge an zusätzlicher Luft gesteuert werden kann. Dazu eignet sich insbesondere ein elektro-magnetisch gesteuertes Ventil oder ein piezo-elektrisch gesteuertes Ventil, da mit dieser Art von Ventil eine schnelle und genaue Ansteuerung möglich ist und somit die Menge der über die Sekundärluftleitung dem Abgaskanal zugeführten Luft besonders genau gesteuert werden kann.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Druckspeicher eine Membran aufweist. Durch eine Membran in dem Druckspeicher kann die Frischluft von einem Treibmittel getrennt werden, wodurch ein einfaches Ausbringen der im Druckspeicher gespeicherten Frischluft in den Abgaskanal möglich ist. Besonders vorteilhaft ist dabei, wenn die Membran gasundurchlässig ist und ein zweites Gas von der verdichteten Frischluft trennt. Dabei ist als zweites Gas ein chemisch reaktionsträges Gas, vorzugsweise Kohlendioxid oder Stickstoff, vorgesehen. Durch die in den Druckspeicher einströmende Frischluft wird auch das durch die Membran von der Frischluft getrennte zweite Gas verdichtet, wodurch auf einfache Weise ein Druck auf die Frischluft ausgeübt werden kann, wenn die Verbindung des Druckspeichers zum Abgaskanal geöffnet ist. Alternativ kann der Druckspeicher auch als Feder-Kolben-System ausgebildet sein, wobei die in den Druckspeicher einströmende Frischluft den Kolben gegen eine Federkraft der Feder vorspannt. Ferner kann alternativ zu einer Membran auch ein abgedichteter Kolben zur Medientrennung im Druckspeicher vorgesehen sein.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Sekundärluftleitung stromabwärts des Verdichters und stromaufwärts einer Drosselklappe aus dem Ansaugkanal abzweigt. Durch ein Abzweigen der Frischluft unmittelbar nach dem Verdichter und vor der Drosselklappe steht der maximale Druck zur Verfügung. Ein Abzweigen der Frischluft stromabwärts der Drosselklappe wäre prinzipiell denkbar, jedoch erfolgt durch die Drosselklappe eine Druckminderung im Ansaugkanal, sodass hier nicht mehr der maximal durch den Verdichter aufgebaute Druck zur Verfügung steht.
Insbesondere wird zur Umleitung der verdichteten Luft in die Sekundärluftleitung eine stromabwärts der Abzweigung angeordnete Drosselklappe zumindest teilweise, bevorzugt vollständig, geschlossen.
Das erste Ventil kann als passives Ventil ausgebildet sein, das zum Füllen des Druckspeichers durch den hohen Ladedruck der verdichteten Luft, aufgrund des durch die Turbine angetriebenen Verdichters, geöffnet wird. Sobald der Druck in dem Druckspeicher einen bestimmten Wert erreicht hat, schließt das Rückstromventil selbstständig und ein Rückströmen der verdichteten Luft aus dem Druckspeicher wird verhindert.
Insbesondere weist der Druckspeicher (insbesondere zusammen mit der Sekundärluftleitung – also zwischen dem ersten und dem zweiten Ventil, bzw. mit dem Teil der Sekundärluftleitung, der gegenüber dem Ansaugkanal und dem Abgaskanal verschließbar ist) ein Volumen zum Speichern von verdichteter Luft von bis zu 3 Litern, bevorzugt von bis zu 5 Litern, besonders bevorzugt von bis zu 10 Liter auf. Das Volumen wird in Litern Luft bei einem Druck von 1 bar angegeben.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Sekundärluftleitung stromabwärts eines Drei-Wege-Katalysators und stromaufwärts des Partikelfilters in den Abgaskanal mündet. Dadurch kann der Verbrennungsmotor auch bei einer Regeneration des Partikelfilters mit einem stöchiometrischen Verbrennungsluftverhältnis betrieben werden, sodass eine effiziente Konvertierung aller Schadstoffe durch den Drei-Wege-Katalysator möglich ist.
Die Ausführungen zu den neu vorgeschlagenen Verfahren gelten gleichermaßen für die vorgeschlagene Vorrichtung und umgekehrt.
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele, auf die die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Gegenstände. Es zeigen:
1 eine Vorrichtung zur Regeneration des Partikelfilters;
2 eine Vorrichtung zur Regeneration des Partikelfilters;
3 die Vorrichtung nach 2 in einem ersten Betriebszustand;
4 ein Diagramm zur Darstellung des Verfahrens;
5 eine weitere Ausgestaltung einer Vorrichtung zur Regeneration des Partikelfilters.
1 zeigt eine Vorrichtung 70 zur Regeneration des Partikelfilters 30, umfassend einen Verbrennungsmotor 10, vorzugsweise einen Ottomotor, mit einem Ansaugkanal 12 und einem Abgaskanal 22. Der Ansaugkanal 12 weist eingangsseitig einen Luftfilter 14 auf, welchem in Strömungsrichtung der Frischluft ein Verdichter 16 eines Turboladers 24 nachgeschaltet ist. Stromabwärts des Verdichters 16 verzweigt sich der Ansaugkanal 12 an einer Abzweigung 40 in einen Hauptast und in eine Sekundärluftleitung 32, welche den Ansaugkanal 12 mit dem Abgaskanal 22 verbindet. Im Hauptast des Ansaugkanals 12 ist eine Drosselklappe 18 und stromabwärts der Drosselklappe 18 ein Ladeluftkühler 20 angeordnet. Der Hauptast des Ansaugkanals 12 mündet in die Brennräume des Verbrennungsmotors 10. Im Abgaskanal 22 ist stromabwärts eines Auslasses des Verbrennungsmotors 10 eine Turbine 26 des Turboladers 24 angeordnet. Die Turbine 26 treibt dabei den Verdichter 16 im Ansaugkanal 12 an. Stromabwärts der Turbine 26 ist im Abgaskanal 22 ein (optionaler) Drei-Wege-Katalysator 28 und weiter stromabwärts ein Partikelfilter 30 angeordnet. Die Sekundärluftleitung 32 mündet stromabwärts des Drei-Wege-Katalysators 28 und stromaufwärts des Partikelfilters 30 in den Abgaskanal 22.
An der Sekundärluftleitung 32 ist ein Druckspeicher 36 angeordnet, welcher über die Sekundärluftleitung 32 mit Druckluft befüllbar ist. An der Sekundärluftleitung 32 ist eine Ventilanordnung 46 vorgesehen, welche ein erstes Ventil 34 und ein zweites Ventil 38 umfasst. Dabei ist das erste Ventil 34 in der Sekundärluftleitung 32 stromabwärts der Abzweigung 40 und stromaufwärts des Druckspeichers 36 angeordnet. Das erste Ventil 34 ist vorzugsweise als passives Ventil ausgestaltet, vorzugsweise als federbelastetes Rückschlagventil. Das zweite Ventil 38 ist in der Sekundärluftleitung 32 stromabwärts des Druckspeichers 36 und stromaufwärts einer Einmündung 42 der Sekundärluftleitung 32 in den Abgaskanal 22 angeordnet und vorzugsweise als aktives Ventil ausgestaltet. Alternativ kann die Ventilanordnung 46 anstelle der zwei Ventile 34, 38 auch ein Mehr-Wege-Ventil, insbesondere ein 3/2-Wege-Ventil aufweisen, bei dem in einer ersten Schaltstellung ein Durchgang von dem Ansaugkanal 12 über einen ersten Abschnitt der Sekundärluftleitung 32 in den Druckspeicher 36 geöffnet ist, und in einer zweiten Schaltstellung eine Verbindung vom Druckspeicher 36 über einen zweiten Abschnitt der Sekundärluftleitung 32 in den Abgaskanal 22 geöffnet ist.
In dem Druckspeicher 36 ist eine Membran 44 vorgesehen, welche den Druckspeicher 36 gasdicht in eine erste und eine zweite Kammer unterteilt. Die erste, dem Ein- und Ausgang des Druckspeichers 36 zugewandte Kammer ist mit der vom Verdichter 16 verdichteten Frischluft befüllbar, während die zweite Kammer mit einem reaktionsträgen Gas, insbesondere Kohlenstoffdioxid oder Stickstoff, befüllt ist. Die zweite Kammer dient dabei als Triebmittel für die in der ersten Kammer befindliche Frischluft, wenn die Verbindung über den zweiten Abschnitt der Sekundärluftleitung 32 mit dem Abgaskanal 22 geöffnet ist.
Im Betrieb des Verbrennungsmotors 10 wird Frischluft über den Luftfilter 14 in den Ansaugkanal 12 angesaugt. Die angesaugte Frischluft wird durch den Verdichter 16 verdichtet, wobei ein erster Teilstrom dem Hauptast des Ansaugkanals 12 und ein zweiter Teilstrom der Sekundärluftleitung 32 zugeführt wird. Der erste Teilstrom strömt durch die Drosselklappe 18 und den Ladeluftkühler 20 in die Brennräume des Verbrennungsmotors 10, wo er in bekannter Weise mit dem eingespritzten Kraftstoff exotherm reagiert, wobei die Verbrennung vorzugsweise mit einem stöchiometrischen Verbrennungsluftverhältnis erfolgt. Das Abgas des Verbrennungsmotors 10 wird durch die Turbine 26 des Turboladers 24 geführt, wodurch die Turbine 26 den Verdichter 16 antreibt. Das Abgas strömt weiter in den Drei-Wege-Katalysator 28, in dem die schädlichen Bestandteile des Abgases in unschädliche Stoffe konvertiert werden. Aus dem Drei-Wege-Katalysator 28 strömt das Abgas weiter in einen Partikelfilter 30, in dem zusätzlich Rußpartikel aus dem Abgas herausgefiltert werden. Da die Speicherkapazität des Partikelfilters 30 begrenzt ist, muss dieser periodisch regeneriert werden. Zur Regeneration des Partikelfilters, also zur thermischen Oxidation der auf dem Partikelfilter 30 eingelagerten Rußpartikel sind ein Temperaturniveau von mindestens 600°C vorzugsweise mindestens 650°C, sowie ein Sauerstoffüberschuss im Abgaskanal 22 notwendig.
Der zweite Teilstrom der angesaugten und verdichteten Frischluft wird über die Sekundärluftleitung 32 dem Druckspeicher 36 zugeführt, wobei die verdichtete Frischluft das passive Ventil 34 durchströmt. Dabei strömt die verdichtete Frischluft in den Druckspeicher 36 ein, wobei sich die Membran 44 verformt und das zweite Gas auf der anderen Seite der Membran 44 ebenfalls unter Druck setzt. Das passive Ventil 34 verhindert ein Rückströmen der im Druckspeicher 36 bevorrateten Frischluft in den Ansaugkanal 12. Über das zweite Ventil 38 kann die Luftmenge zur Regeneration des Partikelfilters 30 gesteuert werden. Um den Partikelfilter 30 auf eine Regenerationstemperatur aufzuheizen, wird der Verbrennungsmotor 10 vorübergehend mit einem unterstöchiometrischen Verbrennungsluftverhältnis betrieben, sodass unverbrannter Kraftstoff in den Abgaskanal 22 gelangt. Die Menge des unverbrannten Kraftstoffs wird über das Luftverhältnis der Zylinder eingestellt. Dabei ist es nicht notwendig, dass alle Zylinder mit einem unterstöchiometrischen Verbrennungsluftverhältnis betrieben werden, dies kann auch Zylinder-selektiv erfolgen. Der unverbrannte Kraftstoff reagiert im Abgaskanal 22 stromauf des Partikelfilters 30 oder auf dem Partikelfilter 30 mit der über das zweite Ventil 38 eindosierten Frischluft aus dem Druckspeicher 36, sodass der Partikelfilter 30 auf die Regenerationstemperatur gebracht wird. Durch diese Konfiguration ist eine Regeneration des Partikelfilters 30 auch bei einer unteren Teillast oder im Leerlauf möglich.
Es ist weiter möglich, zusätzlich zum und stromaufwärts des Partikelfilters 30, zwischen Einmündung 42 und Partikelfilter 30 einen weiteren Katalysator (hier ebenfalls durch Bezugszeichen 30 dargestellt) anzuordnen.
2 zeigt eine Vorrichtung 70 zur Regeneration des Partikelfilters 30. Es wird auf die Ausführungen zu 1 Bezug genommen.
Im Unterschied zu 1 verfügt der Turbolader 24 hier über eine Wastegate-Anordnung 48, durch die das Abgas, ausgehend von dem Verbrennungsmotor 10, an der Turbine 26 vorbei geleitet werden kann. Weiter ist hier als erstes Ventil 34 der Ventilanordnung 46 ein 3/2-Wege-Ventil an der Abzweigung 40 angeordnet.
Der Druckspeicher 36 weist hier einen Drucksensor 52 auf, der den Druck innerhalb des Druckspeichers 36 und damit den Druck der verdichteten Frischluft erfasst.
Die Zufuhr zumindest eines Teilstroms der verdichteten Frischluft in einen Druckspeicher kann nach einem Teil- oder Volllastbetrieb im Leerlauf des Verbrennungsmotors 10 durchgeführt werden. Dabei wird die Wastegate-Anordnung 48 bei dem Übergang in den Leerlauf geschlossen, so dass ein Abgasstrom zum Antrieb des Verdichters 16 und zur Bereitstellung der verdichteten Frischluft für den Druckspeicher 36 über die Turbine 26 geleitet wird. Bei dem Übergang in den Leerlauf kann ein Teil oder die gesamte verdichtete Frischluft aus dem Ansaugkanal 12 in die Sekundärluftleitung 32 umgeleitet werden.
Das Verfahren kann beim Übergang in eine bzw. während einer Schubphase (dritte Phase; Leerlauf) des Verbrennungsmotors 10 durchgeführt werden. Dabei wird in der Schubphase ein Wastegate-Ventil 50 einer Wastegate-Anordnung 48 zumindest teilweise (oder vollständig) geöffnet, damit der Verdichter 16 des Turboladers 24 nicht weiter über die Turbine 26 angetrieben wird. Über die Wastegate-Anordnung 48 wird Abgas, von dem Verbrennungsmotor 10 kommend, an der Turbine 26 vorbeigeleitet. Die im Abgas enthaltene kinetische Energie wird somit nicht genutzt. In der Schubphase wird der Verbrennungsmotor 10 nicht weiter befeuert (es finden keine Zündungen in den Verbrennungsräumen des Verbrennungsmotors 10 statt) und die Drehzahl des Verbrennungsmotors sinkt.
Hier wird vorgeschlagen, die Wastegate-Anordnung 48, also ein Wastegate-Ventil 50 der Wastegate-Anordnung 48, im Übergang von einer Volllast- oder Teillastphase des Verbrennungsmotors 10 zu verschließen, so dass der Verdichter 16 im Ansaugkanal 12 weiter über die Turbine 26 angetrieben wird. Die so erzeugte verdichtete Frischluft wird nun nicht weiter dem Verbrennungsmotor 10 zugeführt, sondern (insbesondere vollständig), z. B. durch das Umschalten des ersten Ventils 34 in die erste Schaltstellung oder durch Verschließen des Ansaugkanals durch die Drosselklappe 18, in die Sekundärluftleitung 32 umgeleitet und damit dem Druckspeicher 36 zugeführt.
Es ist weiter möglich, anstatt oder zusätzlich zum Partikelfilter 30 (dann stromaufwärts des Partikelfilters 30, zwischen Einmündung 42 und Partikelfilter 30) einen weiteren Katalysator anzuordnen (der hier dann ebenfalls durch Bezugszeichen 30 dargestellt ist).
3 zeigt die Vorrichtung 70 nach 2 in einem ersten Betriebszustand, in dem also die gesamte verdichtete Frischluft in die Sekundärluftleitung 32 hin zum Druckspeicher 36 umgeleitet wird. Dabei ist die Wastegate-Anordnung 48 verschlossen, so dass die Turbine 26 weiter über das von dem Verbrennungsmotor 10 anströmende Abgas angetrieben wird. Das erste Ventil 34 und die Ventilanordnung 46 befinden sich hier in der ersten Schaltstellung.
4 zeigt ein Diagramm zur Darstellung des Verfahrens, wobei exemplarisch ein anschaulicher Betrieb ausgewählt wurde.
An den vertikalen Achsen sind die folgenden Parameter aufgetragen:

• Wastegate-Ventil-Position 54 (100% entspricht vollständig geschlossen, 0% entspricht vollständig offen);
• Drosselklappen-Position 56 (100% entspricht vollständig offen, 0% entspricht vollständig geschlossen);
• Drehzahl 58 (in Umdrehung pro Minute);
• Ladedruck 60 der verdichteten Luft (hier gemessen stromabwärts des Verdichters 16 im Ansaugkanal 12).

An der horizontalen Achse ist die Zeit 68 in Millisekunden aufgetragen.
Die dargestellten Kurvenverläufe (54, 56, 58, 60) zeigen demnach den Verlauf der oben genannten Parameter Wastegate-Ventil-Postion 54, Drosselklappen-Position 56, Drehzahl 58 der Verbrennungsraftmaschine und Ladedruck 60 über der Zeit 68.
Das Diagramm zeigt eine Volllastbeschleunigung von einer Drehzahl 58 von 1.200 Umdrehungen pro Minute bis 3.000 Umdrehungen pro Minuten. In der ersten Phase 62 wird der Ladedruck 60 zunächst aufgebaut. Dabei ist die Drosselklappe 18 voll geöffnet und das Wastegate-Ventil 50 voll geschlossen, so dass das Abgas ausschließlich über die Turbine 26 geleitet wird. Im weiteren Verlauf, in der zweiten Phase 64, ist der maximale Ladedruck 60 von ca. 2.500 Millibar erreicht. Die Drosselklappe 18 bleibt weiterhin voll geöffnet, während das Wastegate-Ventil 50 (z. B. eine Wastegateklappe) den Ladedruck 60 und damit das Verbrennungsmotormoment regelt.
Bei Erreichen einer Drehzahl 58 von 3.000 Umdrehungen pro Minute wird in den Schubbetrieb, also in die dritte Phase 66, übergegangen. Der Verbrennungsmotor 10 wird nicht mehr befeuert (keine Zündvorgänge in den Brennräumen des Verbrennungsmotors 10), die Drosselklappe 18 wird geschlossen und die Drehzahl 58 sinkt. Üblicherweise würde das Wastegate-Ventil 50 nun voll geöffnet werden, da kein Ladedruck 60 mehr benötigt wird. Da jedoch die Schubphase (dritte Phase 66) genutzt werden soll, um einen Druckspeicher 36 zu füllen, wird das Wastegate-Ventil 50 im Gegensatz zu bekannten Konzepten nun (voll) geschlossen. So kann die überschüssige kinetische Energie des Turboladers 24 genutzt werden, um eine deutliche Ladedruckerhöhung im Ansaugkanal 12 und in der Sekundärluftleitung 32 zu erreichen. Das durch den Druckspeicher 36 bereitgestellte Zusatzvolumen, das in der dritten Phase 66 mit Hilfe einer Ventilanordnung 46 freigegeben wird, ermöglicht die Speicherung der mit diesem Ladedruck 60 einhergehenden Menge an verdichteter Frischluft.
Der im Diagramm mit der gestrichelten Kurve dargestellte Verlauf des Ladedrucks 60 (und die darunter markierte Fläche) verdeutlicht den für die Speicherung der verdichteten Frischluft nutzbaren Druckbereich.
5 zeigt eine weitere Ausgestaltung einer Vorrichtung 70 zur Regeneration des Partikelfilters 30. Auf die Ausführungen zu 2 und 3 wird verwiesen.
Im Unterschied zu der Vorrichtung 70 gemäß 2 und 3 weist die hier vorgeschlagene Vorrichtung 70 zusätzlich eine Bypassleitung 72 auf, die den Ansaugkanal 12 an einer ersten Position 74 stromabwärts des (an der Abzweigung 40 angeordneten) ersten Ventils 34 mit dem Ansaugkanal 12 an einer zweiten Position 76 stromaufwärts des Verdichters 16 verbindet.
In der Bypassleitung 72 ist ein Rückschlagventil 78 angeordnet, so dass Frischluft durch die Bypassleitung 72 ausschließlich ausgehend von der zweiten Position 76 hin zur ersten Position 74 strömt. Die Bypassleitung 72 ermöglicht, dass bei Umleitung der gesamten verdichteten Frischluft über das erste Ventil 34 in die Sekundärluftleitung 32, Frischluft über die zweite Position 76 des Ansaugkanals 12, also von stromaufwärts des Verdichters 16, in den Ansaugkanal 12 stromabwärts des ersten Ventils 34 gefördert wird.
Eine Schädigung von Komponenten in der Ladeluftstrecke (z. B. Drosselklappe 18, erstes Ventil 34, etc.), aufgrund des sonst durch den Verbrennungsmotors 10 erzeugten Unterdrucks in dem Ansaugkanal 12 zwischen Verbrennungsmotor 10 und erstem Ventil 34, kann so verhindert werden.
Bezugszeichenliste

10: Verbrennungsmotor
12: Ansaugkanal
14: Luftfilter
16: Verdichter
18: Drosselklappe
20: Ladeluftkühler
22: Abgaskanal
24: Turbolader
26: Turbine
28: Drei-Wege-Katalysator
30: Partikelfilter (Katalysator)
32: Sekundärluftleitung
34: erstes Ventil
36: Druckspeicher
38: zweites Ventil
40: Abzweigung
42: Einmündung
44: Membran
46: Ventilanordnung
48: Wastegate-Anordnung
50: Wastegate-Ventil
52: Drucksensor
54: Wastegate-Ventil-Position
56: Drosselklappen-Position
58: Drehzahl
60: Ladedruck
62: erste Phase
64: zweite Phase
66: dritte Phase
68: Zeit
70: Vorrichtung
72: Bypassleitung
74: erste Position
76: zweite Position
78: Rückschlagventil

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1867848 B1 [0003]
EP 1797297 B1 [0004]
DE 102010044102 A1 [0005]

Claims

Verfahren zur Abgasnachbehandlung einer Vorrichtung (70), wobei die Vorrichtung (70) einen Verbrennungsmotor (10), einen Ansaugkanal (12) und einen Abgaskanal (22), einen im Ansaugkanal (12) angeordneten Verdichter (16), einen im Abgaskanal (22) angeordneten Katalysator (30), sowie eine Sekundärluftleitung (32) umfasst, welche den Ansaugkanal (12) stromabwärts des Verdichters (16) mit dem Abgaskanal (22) stromaufwärts des Katalysators (30) verbindet, wobei an der Sekundärluftleitung (32) ein Druckspeicher (36) angeordnet ist, welcher eingerichtet ist, in einem ersten Betriebszustand mit Frischluft aus dem Ansaugkanal (12) befüllt zu werden und in einem zweiten Betriebszustand die im Druckspeicher (36) bevorratete Druckluft an den Abgaskanal (22) stromaufwärts des Partikelfilters (30) abzugeben; wobei ein Turbolader (24) den Verdichter (16) und eine, den Verdichter (16) antreibende und in dem Abgaskanal (22) angeordnete Turbine (26) umfasst, wobei in dem Abgaskanal (22) eine Wastegate-Anordnung (48) zur Umgehung der Turbine (26) angeordnet ist; wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: a) Betreiben des Verbrennungsmotors (10) in einem Normalbetrieb, b) Verdichten von Frischluft in einem Ansaugkanal (12) des Verbrennungsmotors (10), c) Zufuhr zumindest eines Teilstroms der verdichteten Frischluft in einen Druckspeicher (36), d) Aufheizen des Katalysators (30), wobei die im Druckspeicher (36) bevorratete Luft stromaufwärts des Katalysators (30) in den Abgaskanal (22) eingeleitet wird; wobei Schritt c) des Verfahrens nach einem Teil- oder Volllastbetrieb in einem Leerlauf des Verbrennungsmotors (10) durchgeführt wird; wobei die Wastegate-Anordnung (48) bei dem Übergang in den Leerlauf geschlossen wird, so dass ein Abgasstrom, zum Antrieb des Verdichters (16) und zur Bereitstellung der verdichteten Frischluft für den Druckspeicher (36), über die Turbine (26) geleitet wird.
Verfahren zur Abgasnachbehandlung einer Vorrichtung (70), wobei die Vorrichtung (70) einen Verbrennungsmotor (10), einen Ansaugkanal (12) und einen Abgaskanal (22), einen im Ansaugkanal (12) angeordneten Verdichter (16), einen im Abgaskanal (22) angeordneten Partikelfilter (30), sowie eine Sekundärluftleitung (32) umfasst, welche den Ansaugkanal (12) stromabwärts des Verdichters (16) mit dem Abgaskanal (22) stromaufwärts des Partikelfilters (30) verbindet, wobei an der Sekundärluftleitung (32) ein Druckspeicher (36) angeordnet ist, welcher eingerichtet ist, in einem ersten Betriebszustand mit Frischluft aus dem Ansaugkanal (12) befüllt zu werden und in einem zweiten Betriebszustand die im Druckspeicher (36) bevorratete Druckluft an den Abgaskanal (22) stromaufwärts des Partikelfilters (30) abzugeben; wobei ein Turbolader (24) den Verdichter (16) und eine, den Verdichter (16) antreibende und in dem Abgaskanal (22) angeordnete Turbine (26) umfasst, wobei in dem Abgaskanal (22) eine Wastegate-Anordnung (48) zur Umgehung der Turbine (26) angeordnet ist; wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: a) Betreiben des Verbrennungsmotors (10) in einem Normalbetrieb, wobei Rußpartikel in dem Partikelfilter (30) zurückgehalten werden, b) Verdichten von Frischluft in einem Ansaugkanal (12) des Verbrennungsmotors (10), c) Zufuhr zumindest eines Teilstroms der verdichteten Frischluft in einen Druckspeicher (36), d) Einleiten einer Regeneration des Partikelfilters (30), e) Regeneration des Partikelfilters (30), wobei die im Druckspeicher (36) bevorratete Luft stromaufwärts des Partikelfilters (30) in den Abgaskanal (22) eingeleitet wird; wobei Schritt c) des Verfahrens nach einem Teil- oder Volllastbetrieb in einem Leerlauf des Verbrennungsmotors (10) durchgeführt wird; wobei die Wastegate-Anordnung (48) bei dem Übergang in den Leerlauf geschlossen wird, so dass ein Abgasstrom, zum Antrieb des Verdichters (16) und zur Bereitstellung der verdichteten Frischluft für den Druckspeicher (36), über die Turbine (26) geleitet wird.
Verfahren nach Patentanspruch 1 oder 2, wobei bei dem Übergang in den Leerlauf die gesamte verdichtete Frischluft aus dem Ansaugkanal (12) in die Sekundärluftleitung (32) umgeleitet wird.
Vorrichtung (70) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Patentansprüche 1 bis 3; wobei die Vorrichtung (70) einen Ansaugkanal (12) und einen Abgaskanal (22), einen im Ansaugkanal (12) angeordneten Verdichter (16), einen im Abgaskanal (22) angeordneten Partikelfilter (30) oder Katalysator (30), sowie eine Sekundärluftleitung (32) umfasst, welche den Ansaugkanal (12) stromabwärts des Verdichters (16) mit dem Abgaskanal (22) stromaufwärts des Partikelfilters (30) oder Katalysators (30) verbindet; wobei die Vorrichtung (70) einen Turbolader (24) mit dem Verdichter (16) und eine, den Verdichter (16) antreibende und in dem Abgaskanal (22) angeordnete Turbine (26) umfasst, wobei in dem Abgaskanal (22) eine Wastegate-Anordnung (48) zur Umgehung der Turbine (26) angeordnet ist, wobei an der Sekundärluftleitung (32) ein Druckspeicher (36) angeordnet ist, welcher eingerichtet ist, in einem ersten Betriebszustand mit Frischluft aus dem Ansaugkanal (12) befüllt zu werden und in einem zweiten Betriebszustand die im Druckspeicher (36) bevorratete Druckluft an den Abgaskanal (22) stromaufwärts des Partikelfilters (30) oder Katalysators (30) abzugeben.
Vorrichtung (70) nach Patentanspruch 4, wobei die Vorrichtung eine Ventilanordnung (46) mit zumindest einem schaltbaren ersten Ventil (34) umfasst, wobei in einer ersten Schaltstellung des ersten Ventils (34) die gesamte verdichtete Luft in die Sekundärluftleitung (32) und hin zum Druckspeicher (36) geleitet wird und in einer zweiten Schaltstellung des ersten Ventils (34) die Verbindung zwischen Ansaugkanal (12) und Druckspeicher (36) verschlossen ist.
Vorrichtung (70) nach Patentanspruch 5, wobei das erste Ventil (34) an einer Abzweigung (40) der Sekundärluftleitung (32) von dem Ansaugkanal (12) angeordnet ist,
Vorrichtung (70) nach Patentanspruch 6, zusätzlich umfassend eine Bypassleitung (72), die den Ansaugkanal (12) an einer ersten Position (74) stromabwärts des ersten Ventils (34) mit dem Ansaugkanal (12) an einer zweiten Position (76) stromaufwärts des Verdichters (16) verbindet.
Vorrichtung (70) nach Patentanspruch 7, wobei in der Bypassleitung (72) ein Rückschlagventil (74) angeordnet ist, so dass Frischluft durch die Bypassleitung (72) ausschließlich ausgehend von der zweiten Position (76) hin zur ersten Position (74) strömt.