DE102017200229A1

DE102017200229A1 - Abgasturboaufgeladene Brennkraftmaschine mit Abgasturbolader und Verfahren zum Betreiben einer derartigen Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102017200229A1
Application number: DE102017200229.8A
Authority: DE
Inventors: Martin Wirth; Carsten Weber; Thomas Zenner; Frank Kraemer; Harald Stoffels
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2017-01-10
Filing date: 2017-01-10
Publication date: 2018-07-12

Abstract

Die Erfindung betrifft eine aufgeladene Brennkraftmaschine (1) mit- mindestens einem Zylinder,- einem Abgasabführsystem (9) zum Abführen der Abgase,- einem Ansaugsystem (10) zum Zuführen von Ladeluft, und- mindestens einem Abgasturbolader (2), der eine im Abgasabführsystem (9) angeordnete Turbine (2e) und einen im Ansaugsystem (10) angeordneten Verdichter (2a) umfasst, wobei der Verdichter (2a) mit mindestens einem in einem Gehäuse (2c) auf einer drehbaren Welle (2d) gelagerten Laufrad (2b) ausgestattet ist.Es soll eine aufgeladene Brennkraftmaschine (1) bereitgestellt werden, die in Bezug auf die Aufladung und hinsichtlich der Drehmomentcharakteristik verbessert ist.Erreicht wird dies mit einer aufgeladenen Brennkraftmaschine (1) der genannten Art, die dadurch gekennzeichnet ist, dass- eine Dosiereinrichtung (3) zum Einbringen zusätzlicher Luft in das Ansaugsystem (10) vorgesehen ist mit mindestens einer Leitung (3a), die stromaufwärts des mindestens einen Laufrades (2b) via Austrittsöffnung (3b) mit dem Ansaugsystem (10) strömungstechnisch zumindest verbindbar ist und mit der die zusätzliche Luft strahlenförmig und auf das mindestens eine Laufrad (2b) hin ausgerichtet einbringbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine aufgeladene Brennkraftmaschine mit

- mindestens einem Zylinder,
- einem Abgasabführsystem zum Abführen der Abgase,
- einem Ansaugsystem zum Zuführen von Ladeluft, und
- mindestens einem Abgasturbolader, der eine im Abgasabführsystem angeordnete Turbine und einen im Ansaugsystem angeordneten Verdichter umfasst, wobei der Verdichter mit mindestens einem in einem Gehäuse auf einer drehbaren Welle gelagerten Laufrad ausgestattet ist.

Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Brennkraftmaschine.
Eine Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art wird als Kraftfahrzeugantrieb eingesetzt. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung umfasst der Begriff Brennkraftmaschine Dieselmotoren und Ottomotoren, aber auch Hybrid-Brennkraftmaschinen, die ein Hybrid-Brennverfahren nutzen, sowie Hybrid-Antriebe, die neben der Brennkraftmaschine eine mit der Brennkraftmaschine antriebsverbindbare Elektromaschine umfassen, welche Leistung von der Brennkraftmaschine aufnimmt oder als zuschaltbarer Hilfsantrieb zusätzlich Leistung abgibt.
Bei der Entwicklung von Brennkraftmaschinen ist man ständig bemüht, den Kraftstoffverbrauch zu minimieren. Zudem wird eine Reduzierung der Schadstoffemissionen angestrebt, um zukünftige Grenzwerte für Schadstoffemissionen einhalten zu können.
Brennkraftmaschinen werden zunehmend häufig mit einer Aufladung ausgestattet, wobei die Aufladung in erster Linie ein Verfahren zur Leistungssteigerung ist, bei dem die für den motorischen Verbrennungsprozess benötigte Ladeluft verdichtet wird, wodurch jedem Zylinder pro Arbeitsspiel eine größere Ladeluftmasse zugeführt werden kann. Dadurch können die Kraftstoffmasse und damit der Mitteldruck gesteigert werden.
Die Aufladung ist ein geeignetes Mittel, bei unverändertem Hubraum die Leistung einer Brennkraftmaschine zu steigern oder bei gleicher Leistung den Hubraum zu reduzieren. In jedem Fall führt die Aufladung zu einer Erhöhung der Bauraumleistung und einer günstigeren Leistungsmasse. Wird der Hubraum reduziert, lässt sich bei gleichen Fahrzeugrandbedingungen das Lastkollektiv zu höheren Lasten hin verschieben, bei denen der spezifische Kraftstoffverbrauch niedriger ist. Die Aufladung einer Brennkraftmaschine unterstützt folglich die Bemühungen, den Kraftstoffverbrauch zu minimieren, d. h. den Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine zu verbessern.
Durch eine geeignete Getriebeauslegung kann zusätzlich ein sogenanntes Downspeeding realisiert werden, wodurch ebenfalls ein geringerer spezifischer Kraftstoffverbrauch erzielt wird. Beim Downspeeding wird der Umstand ausgenutzt, dass der spezifische Kraftstoffverbrauch bei niedrigen Drehzahlen regelmäßig niedriger ist, insbesondere bei höheren Lasten.
Bei gezielter Auslegung der Aufladung können auch Vorteile bei den Abgasemissionen erzielt werden. So können mittels geeigneter Aufladung beispielsweise beim Dieselmotor die Stickoxidemissionen ohne Einbußen beim Wirkungsgrad verringert werden. Gleichzeitig können die Kohlenwasserstoffemissionen günstig beeinflusst werden. Die Emissionen an Kohlendioxid, die direkt mit dem Kraftstoffverbrauch korrelieren, nehmen mit sinkendem Kraftstoffverbrauch ebenfalls ab.
Häufig wird für die Aufladung ein Abgasturbolader eingesetzt, bei dem ein Verdichter und eine Turbine auf derselben Welle angeordnet sind. Der heiße Abgasstrom wird der Turbine zugeführt und entspannt sich unter Energieabgabe in der Turbine, wodurch die Welle in Drehung versetzt wird. Die vom Abgasstrom an die Turbine und schließlich an die Welle abgegebene Energie wird für den Antrieb des ebenfalls auf der Welle angeordneten Verdichters genutzt. Der Verdichter fördert und komprimiert die ihm zugeführte Ladeluft, wodurch eine Aufladung der Zylinder erreicht wird. Vorteilhafterweise wird ein Ladeluftkühler stromabwärts des Verdichters im Ansaugsystem vorgesehen, mit dem die komprimierte Ladeluft vor Eintritt in die Zylinder gekühlt wird. Der Kühler senkt die Temperatur und steigert damit die Dichte der Ladeluft, so dass auch der Kühler zu einer besseren Füllung der Zylinder, d. h. zu einer größeren Luftmasse, beiträgt. Es erfolgt eine Verdichtung durch Kühlung.
Der Vorteil eines Abgasturboladers im Vergleich zu einem Lader, der mittels Hilfsantrieb angetrieben wird, besteht darin, dass ein Abgasturbolader die Abgasenergie der heißen Abgase nutzt, während ein Lader die für seinen Antrieb erforderliche Energie direkt oder indirekt von der Brennkraftmaschine bezieht und damit, zumindest solange die Antriebsenergie nicht aus einer Energierückgewinnung stammt, den Wirkungsgrad nachteilig beeinflusst, d. h. mindert.
Falls es sich nicht um einen mittels Elektromaschine, d. h. elektrisch antreibbaren Lader handelt, ist regelmäßig eine mechanische bzw. kinematische Verbindung zur Leistungsübertragung zwischen dem Lader und der Brennkraftmaschine erforderlich, die auch das Packaging im Motorraum nachteilig beeinflusst bzw. bestimmt.
Der Vorteil eines Laders gegenüber einem Abgasturbolader besteht wiederum darin, dass der Lader stets den angeforderten Ladedruck generieren und zur Verfügung stellen kann und zwar nahezu verzögerungsfrei und unabhängig vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine. Das gilt insbesondere für einen Lader, der mittels Elektromaschine elektrisch antreibbar und daher unabhängig von der Drehzahl der Kurbelwelle ist.
Nach dem Stand der Technik bereitet es nämlich Schwierigkeiten, die Leistung mittels Abgasturboaufladung in allen Drehzahlbereichen und insbesondere verzögerungsfrei zu steigern. Es wird ein stärkerer Drehmomentabfall bei Unterschreiten einer bestimmten Drehzahl beobachtet. Verständlich wird dieser Drehmomentabfall, wenn berücksichtigt wird, dass das Ladedruckverhältnis vom Turbinendruckverhältnis bzw. der Turbinenleistung abhängt. Wird die Motordrehzahl verringert, führt dies zu einem kleineren Abgasmassenstrom und damit zu einem kleineren Turbinendruckverhältnis bzw. einer kleineren Turbinenleistung. Folglich nimmt das Ladedruckverhältnis zu niedrigeren Drehzahlen hin ebenfalls ab. Dies ist gleichbedeutend mit einem Drehmomentabfall.
Eine mittels Abgasturboaufladung aufgeladene Brennkraftmaschine leidet grundsätzlich darunter, dass bei einer erhöhten Lastanforderung zunächst die Turbinenleistung gesteigert werden muss, um die erforderliche Antriebsleistung für den Verdichter bereitstellen zu können. Dies führt im instationären Betrieb der Brennkraftmaschine zu einem gewissen Verzögerungseffekt, der unerwünscht ist. Es sind Maßnahmen erforderlich, um das Ansprechverhalten der Brennkraftmaschine im instationären Betrieb zu verbessern.
Die Brennkraftmaschine, die Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, verfügt zwecks Aufladung über mindestens einen Abgasturbolader, wobei mindestens ein weiterer Verdichter vorgesehen sein kann und zwar sowohl ein mittels Hilfsantrieb antreibbarer Lader als auch ein Verdichter eines weiteren Abgasturboladers.
Die Drehmomentcharakteristik einer abgasturboaufgeladenen Brennkraftmaschine wird nach dem Stand der Technik durch unterschiedliche Maßnahmen zu verbessern versucht.
Beispielsweise durch eine kleine Auslegung des Turbinenquerschnittes und gleichzeitiger Abgasabblasung. Eine derartige Turbine wird auch als Waste-Gate-Turbine bezeichnet. Überschreitet der Abgasmassenstrom eine kritische Größe wird ein Teil des Abgasstromes im Rahmen der sogenannten Abgasabblasung mittels einer Bypassleitung an der Turbine vorbei geführt. Diese Vorgehensweise hat den Nachteil, dass das Aufladeverhalten bei höheren Drehzahlen bzw. größeren Abgasmengen unzureichend ist.
Die Drehmomentcharakteristik kann auch mittels mehrerer in Reihe geschalteter Abgasturbolader vorteilhaft beeinflusst werden. Durch das in Reihe Schalten von zwei Abgasturboladern, von denen ein Abgasturbolader als Hochdruckstufe und ein Abgasturbolader als Niederdruckstufe dient, kann das Motorkennfeld bzw. Verdichterkennfeld in vorteilhafter Weise aufgeweitet werden und zwar sowohl hin zu kleineren Verdichterströmen als auch hin zu größeren Verdichterströmen.
Insbesondere ist bei dem als Hochdruckstufe dienenden Abgasturbolader ein Verschieben der Pumpgrenze hin zu kleineren Verdichterströmen möglich, wodurch auch bei kleinen Verdichterströmen hohe Ladedruckverhältnisse erzielt werden können, was im unteren Drehzahlbereich die Drehmomentcharakteristik deutlich verbessert. Erreicht wird dies durch eine Auslegung der Hochdruckturbine auf kleine Abgasmassenströme und Vorsehen einer Bypassleitung, mit der bei zunehmendem Abgasmassenstrom zunehmend Abgas an der Hochdruckturbine vorbeigeführt wird. Die Bypassleitung zweigt hierzu stromaufwärts der Hochdruckturbine vom Abgasabführsystem ab und mündet stromaufwärts der Niederdruckturbine wieder in das Abgasabführsystem, wobei in der Bypassleitung ein Absperrelement angeordnet ist, um den an der Hochdruckturbine vorbeigeführten Abgasstrom zu steuern.
Das Downsizing wird durch eine mehrstufige Aufladung mittels Abgasturboladern weiter fortgeführt. Des Weiteren ist das Ansprechverhalten einer derartig aufgeladenen Brennkraftmaschine deutlich verbessert gegenüber einer vergleichbaren Brennkraftmaschine mit einstufiger Aufladung, da die kleinere Hochdruckstufe weniger träge ist und sich das Laufzeug eines kleiner dimensionierten Abgasturboladers schneller beschleunigen lässt.
Die Drehmomentcharakteristik einer aufgeladenen Brennkraftmaschine kann des Weiteren durch mehrere parallel angeordnete Turbolader, d. h. durch mehrere parallel angeordnete Turbinen mit kleinerem Turbinenquerschnitt verbessert werden, wobei mit steigender Abgasmenge Turbinen sukzessive zugeschaltet werden.
Bei Einsatz mehrerer Abgasturbolader zur Verbesserung der Drehmomentcharakteristik wird der beobachtete Drehmomentabfall regelmäßig nur zu niedrigeren Drehzahlen hin verschoben. Gegebenenfalls werden einzelne Abgasturbolader bei Verringerung der Motordrehzahl deaktiviert, so dass beim erneuten Zuschalten des Abgasturboladers das Laufzeug des zugehörigen Verdichters und der zugehörigen Turbine zunächst beschleunigt werden muss, um verdichterseitig den gewünschten Ladedruck generieren und bereitstellen zu können. Das Ansprechverhalten verschlechtert sich.
Die vorstehend genannten Maßnahmen können das verzögerte Ansprechen der Aufladung nur in begrenztem Maß verbessern, da in jedem Fall die für den Turbinenantrieb erforderliche Abgasenergie erst aufgebaut bzw. bereitgestellt werden muss. Dieses Problem kann nur beseitigt werden, wenn der Abgasturbolader mittels einer Antriebsenergie beschleunigt wird, die zum Zeitpunkt der Drehmomentanforderung bereits zur Verfügung steht, d. h. verzögerungsfrei zur Verfügung steht.
Aus dem Stand der Technik sind Konzepte bekannt, bei denen stromaufwärts der Turbine Luft in das Abgasabführsystem eingeblasen wird, um die Turbine und damit die Welle des Abgasturboladers zu beschleunigen. Die Luft stammt aus einem Druckbehältnis, welches bei Bedarf mittels elektrischem Kompressor mit Druckluft befüllbar ist bzw. befüllt wird. Zwar verbessert dies das instationäre Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine. Nachteilig an dieser Vorgehensweise ist aber, dass das Einblasen kühler Luft im Abgasabführsystem und vor allem in der Turbine zu hohen Temperaturgradienten führt, wodurch thermische Spannungen hervorgerufen werden können, die die Festigkeit bzw. Haltbarkeit der Turbine gefährden. Zudem ist das Ansprechverhalten nach wie vor unbefriedigend. Da auslassseitig Maßnahmen ergriffen werden, um einlassseitig vorteilhafte Effekte zu erzielen, ist eine spürbare Verzögerung in Kauf zu nehmen.
Darüber hinaus eignet sich die vorstehend beschriebene Vorgehensweise, nämlich das Einbringen von Luft in das Abgasabführsystem, nur für Dieselmotoren, die überstöchiometrisch betrieben werden, deren Abgas von Hause aus einen Luft- bzw. Sauerstoffüberschuss aufweist und deren Abgasnachbehandlung darauf ausgelegt ist, Abgas aus einer überstöchiometrischen Verbrennung zu behandeln.
Vor dem Hintergrund des oben Gesagten ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine aufgeladene Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bereitzustellen, die in Bezug auf die Aufladung und hinsichtlich der Drehmomentcharakteristik verbessert ist.
Eine weitere Teilaufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Brennkraftmaschine aufzuzeigen.
Gelöst wird die erste Teilaufgabe durch eine aufgeladene Brennkraftmaschine mit

- mindestens einem Zylinder,
- einem Abgasabführsystem zum Abführen der Abgase,
- einem Ansaugsystem zum Zuführen von Ladeluft, und
- mindestens einem Abgasturbolader, der eine im Abgasabführsystem angeordnete Turbine und einen im Ansaugsystem angeordneten Verdichter umfasst, wobei der Verdichter mit mindestens einem in einem Gehäuse auf einer drehbaren Welle gelagerten Laufrad ausgestattet ist,

- eine Dosiereinrichtung zum Einbringen zusätzlicher Luft in das Ansaugsystem vorgesehen ist mit mindestens einer Leitung, die stromaufwärts des mindestens einen Laufrades via Austrittsöffnung mit dem Ansaugsystem strömungstechnisch zumindest verbindbar ist und mit der die zusätzliche Luft strahlenförmig und auf das mindestens eine Laufrad hin ausgerichtet einbringbar ist.

Erfindungsgemäß kann stromaufwärts des Verdichters des mindestens einen Abgasturboladers unter Verwendung einer Dosiereinrichtung zusätzlich Luft in das Ansaugsystem eingebracht werden. Das einlassseitige Einbringen von zusätzlicher Luft via einer dafür vorgesehenen Leitung kann unterschiedlichen Zwecken dienen bzw. verschiedene vorteilhafte Effekte mit sich bringen.
Insbesondere lässt sich die Welle des Abgasturboladers bzw. des Verdichters durch Einbringen von Luft beschleunigen. Dabei wird erfindungsgemäß der Impuls der strahlenförmig eingebrachten Luft genutzt, um einen Drehimpuls bzw. ein antreibendes Drehmoment auf das mindestens eine Laufrad auszuüben bzw. in das mindestens eine Laufrad einzuleiten. Um das mindestens eine Laufrad auf diese Weise zu beschleunigen bzw. in Drehung zu versetzen, ist der aus der mindestens einen Leitung via Öffnung austretende Luftstrahl auf das mindestens eine Laufrad hin ausgerichtet, wobei jeder Luftstrahl einen möglichst großen Abstand zur drehbaren Welle aufweisen sollte, da der Abstand als Hebel dient und wirkt. Je größer der Abstand zur Welle gewählt wird desto größer ist das mittels Luftstrahl generierte Drehmoment um die Welle.
Beim Einbringen von zusätzlicher Luft kann sich zumindest zeitweise ein positives Druckgefälle über das mindestens eine Laufrad des Verdichters aufbauen. Der Druck stromaufwärts des mindestens einen Verdichterlaufrades ist dann größer als der Druck stromabwärts des mindestens einen Verdichterlaufrades, so dass der Verdichter im Rahmen des Beschleunigungsvorganges kurzzeitig wie eine Turbine betrieben wird, d. h. im Turbinenmodus angetrieben wird.
Das Einbringen zusätzlicher Luft als solches erhöht zudem die dem Verdichter zugeführte Luftmenge und damit die dem mindestens einen Zylinder der Brennkraftmaschine via Ansaugsystem zugeführte Luftmasse, wodurch die Aufladung in ihrer originären Funktion unterstützt wird, der Brennkraftmaschine mehr Luft zu zuführen. Insbesondere das hin zu kleineren Verdichterströmen beobachtete Pumpen des Verdichters lässt sich durch Einbringen von Luft verhindern bzw. mindern.
Das Einbringen von zusätzlicher Luft kann auch dazu dienen, die Welle des Abgasturboladers bzw. des Verdichters auf einer bestimmten Drehzahl zu halten, d. h. das Unterschreiten einer Mindestdrehzahl des Abgasturboladers bzw. des Verdichters zu verhindern. Ein etwaiges Beschleunigen der Welle wird dadurch erleichtert. Es ergibt sich ein weiterer relevanter Vorteil. Fällt nämlich die Drehzahl der Laderwelle unter eine Mindestdrehzahl oder kommt die Laderwelle gar zum Stillstehen, kann die Dichtung der Lagerung der ölgeschmierten Laderwelle verdichterseitig lecken. Eine ansaugseitige Ölleckage hat gravierende Nachteile. Gelangt Öl in das Ansaugsystem, beeinflusst die mit Öl kontaminierte den Zylindern zugeführte Frischladung den Verbrennungsprozess nachteilig, wodurch sich insbesondere die Partikelrohemissionen stark erhöhen können. Das Öl kann sich auch an den Innenwandungen des Ansaugsystems ablagern und die Strömungsbedingungen im Ansaugsystem bzw. im Verdichter verschlechtern sowie einen stromabwärts angeordneten Ladeluftkühler verunreinigen.
Darüber hinaus eignet sich die erfindungsgemäße Vorgehensweise zum Einbringen zusätzlicher Luft, nämlich das einlassseitige Einbringen von Luft in das Ansaugsystem, sowohl für selbstzündende Brennkraftmaschinen wie beispielsweise Dieselmotoren, die überstöchiometrisch betrieben werden, als auch für fremdgezündete Brennkraftmaschinen wie beispielsweise Ottomotoren, die stöchiometrisch betrieben werden, denn die zusätzliche Luft gelangt erfindungsgemäß nicht in das Abgasabführsystem, sondern vielmehr in das Ansaugsystem. Insofern muss auf eine etwaige Abgasnachbehandlung keine Rücksicht genommen werden.
Mit der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine wird die erste der Erfindung zugrunde liegende Teilaufgabe gelöst, nämlich eine aufgeladene Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bereitgestellt, die in Bezug auf die Aufladung und hinsichtlich der Drehmomentcharakteristik verbessert ist.
Das mindestens eine Laufrad ist regelmäßig auf der Welle drehfest befestigt.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine werden im Zusammenhang mit den Unteransprüchen erörtert.
Vorteilhaft sind Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen eine von der Austrittsöffnung ausgehende virtuelle Verlängerung der mindestens einen Leitung im Wesentlichen parallel zur Welle ausgerichtet ist. Dann trifft ein aus einer Leitung austretender Luftstrahl im Wesentlichen frontal, d. h. von vorne auf das mindestens eine Laufrad.
Die virtuelle Verlängerung einer Leitung versinnbildlicht den aus der Leitung austretenden Luftstrahl, dessen Ausrichtung und Ausbreitung maßgeblich vom ansaugseitigen Teilstück der Leitung bestimmt wird. Eine Leitung kann ansaugseitig bzw. an ihrer Austrittsöffnung als Düse ausgebildet sein bzw. mit einer Düse ausgestattet sein, um die austretende Luft zu bündeln, zu beschleunigen und/oder auszurichten.
Vorteilhaft können dabei Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine sein, bei denen eine von der Austrittsöffnung ausgehende virtuelle Verlängerung der mindestens einen Leitung parallel zur Welle ausgerichtet ist.
Vorteilhaft sind insbesondere Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen eine von der Austrittsöffnung ausgehende virtuelle Verlängerung der mindestens einen Leitung quer zur Welle ausgerichtet ist. Dann trifft ein aus einer Leitung austretender Luftstrahl regelmäßig von der Seite bzw. seitlich auf das mindestens eine Laufrad. Auf diese Weise lässt sich in vorteilhafter Weise ein antreibendes Drehmoment auf das mindestens eine Laufrad ausüben bzw. übertragen.
Vorteilhaft sind in diesem Zusammenhang Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen die von der Austrittsöffnung ausgehende virtuelle Verlängerung der mindestens einen Leitung beabstandet zur Welle verläuft, vorzugsweise möglichst weit beabstandet.
Ein aus einer Leitung austretender Luftstrahl übt im Zusammenwirken mit dem wirksamen Hebel ein antreibendes Drehmoment auf das mindestens eine Laufrad aus, wobei der Hebel sich aus dem Abstand zur drehbaren Welle bestimmt. Je größer der Abstand zur Welle ist desto größer ist das mittels Luftstrahl auf die Welle ausgeübte bzw. übertragene Drehmoment.
Bei Brennkraftmaschinen, bei denen die virtuelle Verlängerung einer Leitung quer zur Welle ausgerichtet ist, sind Ausführungsformen vorteilhaft, bei denen in einer Projektion in Richtung der Welle die von der Austrittsöffnung ausgehende virtuelle Verlängerung betreffend das mindestens eine Laufrad in der Art einer Sekante verläuft.
Bei Brennkraftmaschinen, bei denen die virtuelle Verlängerung einer Leitung quer zur Welle ausgerichtet ist, können auch Ausführungsformen vorteilhaft sein, bei denen in einer Projektion in Richtung der Welle die von der Austrittsöffnung ausgehende virtuelle Verlängerung betreffend das mindestens eine Laufrad in der Art einer Tangente verläuft.
Vorteilhaft sind Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen die von der Austrittsöffnung ausgehende virtuelle Verlängerung das mindestens eine Laufrad auf einem äußeren Umfang beabstandet zur Welle schneidet.
Je größer der Abstand zur Welle gewählt wird desto größer ist in der Regel das mittels Luftstrahl um die Welle generierbare Drehmoment. Daher ist es vorteilhaft, wenn die virtuelle Verlängerung das Laufrad auf einem äußeren Umfang bzw. dem äußersten Umfang weit beabstandet zur Welle schneidet. Dann ist der Hebel besonders groß bzw. maximal.
Zudem sind die Laufschaufeln des Laufrades am äußeren bzw. äußersten Umfang häufig schraubenförmig ausgebildet und quer zur Welle geneigt ausgerichtet, so dass ein seitlich auftreffender Luftstrahl einen maximalen Impuls auf die Schaufel übertragen kann.
Vorteilhaft sind aus den vorstehend genannten Gründen auch Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen die von der Austrittsöffnung ausgehende virtuelle Verlängerung das mindestens eine Laufrad benachbart zu äußeren Laufschaufelkanten schneidet. Die Kanten bilden die Ränder der Schaufel, welche die Schaufel seitlich begrenzt.
Vorteilhaft sind Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen die Dosiereinrichtung mit einem Druckluftbehältnis ausgestattet ist.
Die mindestens eine Leitung der Dosiereinrichtung ist mit dem Druckluftbehältnis zumindest verbindbar und kann beispielsweise durch Öffnen eines Absperrelements mit dem Druckluftbehältnis verbunden werden.
Es ist ein Reservoir vorgesehen, in dem die zusätzliche Luft bevorratet wird. Vorzugsweise steht die im Behältnis befindliche Luft unter Druck. Dann kann der Druck auch als treibende Kraft zum Einbringen der Luft in das Ansaugsystem dienen bzw. verwendet werden. Je höher der Druck ist desto größer ist das treibende Druckgefälle zwischen dem Behältnis und dem Ansaugsystem und desto mehr Luft kann in dem Behältnis bevorratet bzw. je kleiner kann das Behältnis dimensioniert werden. Der Druck kann 3bar betragen und beträgt vorzugsweise bis zu 10bar. Wie hoch der erzielbare Druck im Einzelfall ist, hängt davon ab, welches Konzept zum Befüllen des Druckluftbehältnisses eingesetzt wird.
Vorteilhaft können Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine sein, bei denen ein Kompressor zum Befüllen des Druckluftbehältnisses vorgesehen ist.
Vorteilhaft sind Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen die Dosiereinrichtung mit einem Absperrelement ausgestattet ist. Unter Verwendung des Absperrelements kann die mindestens eine Leitung der Dosiereinrichtung mit einem vorgesehenen Druckluftbehältnis verbunden bzw. von dem Druckluftbehältnis getrennt werden.
Vorteilhaft sind Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen ein Luftfilter im Ansaugsystem vorgesehen ist. Der Luftfilter verhindert das Teilchen, insbesondere Festkörperpartikel, mit der Ladeluft in die Zylinder gelangen. Dadurch werden Beschädigungen vermieden und die Haltbarkeit bzw. die Lebensdauer der Brennkraftmaschine wird erhöht.
Vorteilhaft sind in diesem Zusammenhang Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen der Luftfilter stromaufwärts der Dosiereinrichtung im Ansaugsystem angeordnet ist. Vorliegend wird davon ausgegangen, dass die zusätzliche Luft entweder nicht verunreinigt ist bzw. nicht gereinigt werden muss oder aber in einem separaten Filter gereinigt wird, der beispielsweise in der mindestens einen Leitung oder am Austritt aus einem Druckluftbehältnis angeordnet werden kann.
Vorteilhaft sind Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen ein Absperrelement stromaufwärts der Dosiereinrichtung im Ansaugsystem angeordnet ist. Dieses Absperrelement soll ein Rückströmen verhindern. Die zusätzlich in das Ansaugsystem eingebrachte Luft soll stromabwärts in Richtung des Verdichters strömen, damit die erfindungsgemäß anvisierten Effekte erzielt werden bzw. eintreten, und nicht stromaufwärts und in einen dort vorgesehenen Luftfilter gelangen.
Stromaufwärts des Verdichters muss sich gegebenenfalls ein Druck aufbauen können, damit sich über das mindestens eine Verdichterlaufrad hinweg ein positives Druckgefälle einstellen kann.
Vorteilhaft sind im vorstehenden Zusammenhang auch Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen das Absperrelement ein passives Absperrelement ist. Dann muss das Absperrelement nicht aktiv gesteuert werden. Ein passives, d. h. selbsttätig steuerndes Absperrelement schließt, sobald die Druckverhältnisse derart sind bzw. sich derart ändern, dass ein Rückströmen zu befürchten ist bzw. einsetzt.
Vorteilhaft sind Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen ein Luftmassensensor im Ansaugsystem vorgesehen ist. Der Luftmassensensor erfasst die dem mindestens einen Zylinder der Brennkraftmaschine zugeführte Luftmenge messtechnisch und stellt diese als Betriebsgröße vorzugsweise einer Motorsteuerung zur Verfügung, welche die zugehörige Kraftstoffmenge ermittelt, um ein gegebenenfalls vorgegebenes Luftverhältnis λ zu generieren.
Vorteilhaft sind in diesem Zusammenhang Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen der Luftmassensensor stromabwärts der Dosiereinrichtung im Ansaugsystem angeordnet ist. Dann erfasst der Luftmassensensor auch die zusätzlich in das Ansaugsystem eingebrachte Luftmenge. Vorteilhaft bzw. sinnvoll ist dies insbesondere vor dem Hintergrund, dass auch diese zusätzliche Luft dem mindestens einen Zylinder zugeführt wird und an der Verbrennung teilnimmt. D. h. die zusätzliche Luft muss im Hinblick auf die Zylinderfrischladung und die einzubringende Kraftstoffmenge mit berücksichtigt werden.
Vorteilhaft sind dabei Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen der Luftmassensensor stromabwärts des Verdichters im Ansaugsystem angeordnet ist. Stromabwärts des Verdichters sind die Temperaturen im Ladeluftstrom höher. Dies kann im Einzelfall Vorteile bieten. Zu berücksichtigen ist auch, ob eine Abgasrückführung vorgesehen ist und an welcher Stelle die Rückführleitung in das Ansaugsystem mündet.
Vorteilhaft sind Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen mindestens ein Ladeluftkühler stromabwärts des Verdichters im Ansaugsystem vorgesehen ist. Der Ladeluftkühler senkt die Temperatur und steigert damit die Dichte der im Verdichter komprimierten Ladeluft. Der Kühler trägt so zu einer besseren Zylinderfüllung bei. Ein Luftmassensensor ist vorzugsweise stromaufwärts des Ladeluftkühlers angeordnet.
Vorteilhaft sind Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen der Verdichter ein Radialverdichter ist. Dies bietet häufig Vorteile beim Packaging im Motorraum. Bei Radialverdichtern erfolgt die Abströmung der Laufschaufeln im Wesentlichen radial. Im Wesentlichen radial bedeutet, dass die Geschwindigkeitskomponente in radialer Richtung größer ist als die axiale Geschwindigkeitskomponente. Der Geschwindigkeitsvektor der Strömung schneidet die Welle bzw. Achse des Verdichters bzw. Abgasturboladers und zwar in einem rechten Winkel, falls die Abströmung exakt radial verläuft. Der Verdichter kann auch ein Axialverdichter oder ein Mixed-Flow-Verdichter sein.
Die zweite der Erfindung zugrunde liegende Teilaufgabe, nämlich ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine einer zuvor beschriebenen Art aufzuzeigen, wird gelöst durch ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass unter Verwendung der Dosiereinrichtung zusätzlich Luft in das Ansaugsystem eingebracht wird, um die Welle des Verdichters zu beschleunigen.
Das bereits für die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine Gesagte gilt auch für das erfindungsgemäße Verfahren. Unterschiedliche Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine erfordern entsprechend unterschiedliche Verfahrensvarianten, wozu auf die entsprechenden Ausführungen Bezug genommen wird.
Vorteilhaft sind Verfahrensvarianten, bei denen zusätzlich Luft in das Ansaugsystem eingebracht wird, falls die von der Turbine bereitgestellte Antriebsleistung nicht ausreicht, um einen angeforderten Ladedruck zu generieren.
Vorteilhaft sind Verfahrensvarianten, bei denen in Abhängigkeit von der Last und/oder der Drehzahl der Brennkraftmaschine zusätzlich Luft eingebracht wird.
Die Last und die Drehzahl der Brennkraftmaschine können unmittelbar Einfluss auf die Abgasmenge und damit auf das Turbinendruckverhältnis sowie das Ladedruckverhältnis haben. Vorzugsweise erfolgt eine Steuerung der zusätzlichen Luftmenge in Abhängigkeit vom Betriebspunkt der Brennkraftmaschine im Motorkennfeld.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von zwei Ausführungsbeispielen gemäß den Figuren 1a, 1b, 2, 3a und 3b näher beschrieben. Hierbei zeigt:

1a schematisch eine erste Ausführungsform der aufgeladenen Brennkraftmaschine,
1b schematisch eine zweite Ausführungsform der aufgeladenen Brennkraftmaschine,
2 in einem Diagramm den Drehmomentaufbau bei steigender Lastanforderung mit und ohne das Einbringen zusätzlicher Luft,
3a schematisch eine Leitung der Dosiereinrichtung der ersten in 1a dargestellten Ausführungsform der Brennkraftmaschine mitsamt Verdichter, und
3b schematisch ein Fragment der Dosiereinrichtung der zweiten in 1b dargestellten Ausführungsform der Brennkraftmaschine mitsamt Verdichter.

1a zeigt schematisch eine erste Ausführungsform der aufgeladenen Brennkraftmaschine 1.
Zum Zuführen der Ladeluft zu den Zylindern verfügt die Brennkraftmaschine 1 über ein Ansaugsystem 10 und zum Abführen der Abgase über ein Abgasabführsystem 9. Zwecks Aufladung der Zylinder ist ein Abgasturbolader 2 vorgesehen, der eine im Abgasabführsystem 9 angeordnete Turbine 2e und einen im Ansaugsystem 10 angeordneten Verdichter 2a umfasst, die eine gemeinsame Welle 2d aufweisen. Der Verdichter 2a ist ein Radialverdichter, in dessen Gehäuse 2c ein auf der drehbaren Welle 2d gelagertes Laufrad 2b umläuft. Die Welle 2d des Laufrades 2b liegt in der Zeichenebene der 1a.
Der Verdichter 2a des Abgasturboladers 2 weist einen Eintrittsbereich auf, der koaxial zur Welle 2d des Verdichters 2a verläuft und ausgebildet ist, so dass der Abschnitt des Ansaugsystems 10 stromaufwärts des Verdichters 2a keine Richtungsänderungen aufweist und die Anströmung der Ladeluft zu dem Verdichter 2a des Abgasturboladers 2 bzw. dessen Laufrad 2b im Wesentlichen axial erfolgt.
Die Brennkraftmaschine 1 ist des Weiteren mit einer Dosiereinrichtung 3 ausgestattet, mit der stromaufwärts des Verdichters 2a zusätzlich Luft in das Ansaugsystem 10 eingebracht werden kann. Die Dosiereinrichtung 3 umfasst vorliegend eine Leitung 3a, die stromaufwärts des Laufrades 2b angeordnet und auf das Laufrad 2b hin ausgerichtet ist.
Vorliegend ist die eine Leitung 3a in der Art ausgerichtet, dass eine von der Austrittsöffnung 3b ausgehende virtuelle Verlängerung 3c der Leitung 3a quer und beabstandet zur Welle 2d verläuft. Der aus der Leitung 3a austretende Luftstrahl 3c trifft von der Seite auf das Laufrad 2b, wobei der Impuls des Luftstrahls 3c im Zusammenwirken mit dem wirksamen Hebel, der sich aus dem Abstand zur drehbaren Welle 2d bestimmt, ein antreibendes Drehmoment auf das Laufrad 2b ausübt. Je größer der Abstand zur Welle 2d ist desto größer ist das mittels Luftstrahl 3c auf die Welle 2d ausgeübte Drehmoment.
Die Dosiereinrichtung 3 ist mit einem Druckluftbehältnis 6 ausgestattet, welches die zusätzliche Luft bevorratet und die Leitung 3a via Versorgungsleitung 7 mit Druckluft versorgt. Die Leitung 3a der Dosiereinrichtung 3 ist mit dem Druckluftbehältnis 6 durch Öffnen eines in der Versorgungsleitung 7 vorgesehenen Absperrelements 7a verbindbar. Der Druck dient auch als treibende Kraft zum Einbringen der Luft in das Ansaugsystem 10.
Verschiedene Konzepte können zum Befüllen des Druckluftbehältnisses 6 zur Anwendung kommen. Zum einen kann ein elektrisch antreibbarer Kompressor 13 zum Befüllen des Druckluftbehältnisses 6 eingesetzt werden. Zum anderen ist das Druckluftbehältnis 6 mit dem Abgasabführsystem 9 verbindbar, wozu ein Absperrelement 8 betätigt wird. Befindet sich die Brennkraftmaschine 1 beispielsweise im Schubbetrieb oder im Bremsbetrieb, d. h. im unbefeuerten Betrieb, lässt sich das Druckluftbehältnis 6 via Abgasabführsystem 9 bei geöffnetem Absperrelement 8 mit Luft befüllen, wobei die Brennkraftmaschine 1 selbst als Kolbenarbeitsmaschine bzw. Pumpe fungiert. Beidseitig des Druckluftbehältnisses 6 sind Rückschlagventile 14 vorgesehen, so dass zwar Luft in das Druckluftbehältnis 6 eingebracht werden kann, aber die eingebrachte Luft nicht wieder entweicht. Um die Reibleistung der Brennkraftmaschine 1 zu reduzieren, kann der Kompressor 13 weggelassen werden.
Stromaufwärts der Dosiereinrichtung 3 ist ein Luftfilter 4 im Ansaugsystem 10 angeordnet, der die via Ansaugsystem 10 angesaugte Luft reinigt. Stromabwärts des Verdichters 2a ist ein Ladeluftkühler 11 im Ansaugsystem 10 vorgesehen und stromabwärts dieses Ladeluftkühlers 11 eine Drossel 12 platziert.
Ein Luftmassensensor 5 ist stromabwärts des Verdichters 2a und damit stromabwärts der Dosiereinrichtung 3 im Ansaugsystem 10 angeordnet und zwar zwischen dem Verdichter 2a und dem Ladeluftkühler 11. Der Luftmassensensor 5 erfasst damit die gesamte den Zylindern der Brennkraftmaschine 1 zugeführte Luftmenge, d. h. auch die mittels Dosiereinrichtung 3 zusätzlich via Leitung 3a eingebrachte Luftmenge.
1b zeigt schematisch eine zweite Ausführungsform der aufgeladenen Brennkraftmaschine 1. Es sollen nur die Unterschiede zu der in 1a dargestellten Ausführungsform erörtert werden, weshalb im Übrigen Bezug genommen wird auf 1a. Für dieselben Bauteile bzw. Komponenten wurden dieselben Bezugszeichen verwendet.
Im Unterschied zu der in 1a dargestellten Ausführungsform umfasst die Brennkraftmaschine 1 der 1a eine Dosiereinrichtung 3 mit zwei Leitungen 3a, die stromaufwärts des Laufrades 2b angeordnet und auf das Laufrad 2b hin ausgerichtet sind. Die von der Austrittsöffnung 3b ausgehende virtuelle Verlängerung 3c einer Leitung 3a verläuft jeweils parallel und beabstandet zur Welle 2d, wobei die aus den Leitungen 3a austretenden Luftstrahlen 3c frontal, d. h. von vorne auf das Laufrad 2b treffen.
2 zeigt in einem Diagramm den Aufbau des Drehmoments T bei steigender Lastanforderung über der Zeit t, wobei die Kurve A den Drehmomentaufbau ohne das Einbringen zusätzlicher Luft zeigt und Kurve B den Drehmomentaufbau, wenn mittels Dosiereinrichtung zusätzliche Luft eingebracht wird. Deutlich zu erkennen ist, dass ohne zusätzliche Luft ein Drehmomentabfall (Kurve A) zu beobachten ist, während das Einbringen von zusätzlicher Luft für einen stetigen Drehmomentanstieg bzw. Drehmomentaufbau (Kurve B) sorgt.
3a zeigt schematisch eine Leitung 3a der Dosiereinrichtung 3 der ersten in 1a dargestellten Ausführungsform der Brennkraftmaschine 1 mitsamt Verdichter 2a. Es soll nur ergänzend zu 1a ausgeführt werden, weshalb im Übrigen Bezug genommen wird auf 1a. Für dieselben Bauteile bzw. Komponenten wurden dieselben Bezugszeichen verwendet. Die Welle 2d des Laufrades 2b steht senkrecht auf der Zeichenebene der 3a.
In der dargestellten Projektion in Richtung der Welle 2d verläuft die von der Austrittsöffnung 3b ausgehende virtuelle Verlängerung betreffend das Laufrad 2b in der Art einer Sekante. Der aus der Leitung 3a austretende Luftstrahl 3c trifft das Laufrad 2b auf einem äußeren Umfang, an welchem die Laufschaufeln des Laufrades 2b schraubenförmig ausgebildet und quer zur Welle 2d geneigt sind, so dass der seitlich auftreffende Luftstrahl 3c einen hohen Impuls auf die Schaufeln überträgt.
3b zeigt schematisch ein Fragment der Dosiereinrichtung 3 der zweiten in 1b dargestellten Ausführungsform der Brennkraftmaschine 1 mitsamt Verdichter 2a. Es soll nur ergänzend zu 1b ausgeführt werden, weshalb im Übrigen Bezug genommen wird auf 1b. Für dieselben Bauteile bzw. Komponenten wurden dieselben Bezugszeichen verwendet. Die Welle 2d des Laufrades 2b liegt in der Zeichenebene der 3b und verläuft horizontal.
Die von der Austrittsöffnung 3b ausgehende virtuelle Verlängerung 3c einer Leitung 3a verläuft jeweils parallel und beabstandet zur Welle 2d, wobei die aus den Leitungen 3a austretenden Luftstrahlen 3c frontal, d. h. von vorne auf das Laufrad 2b treffen.
Bezugszeichenliste

1: Brennkraftmaschine
2: Abgasturbolader
2a: Verdichter
2b: Laufrad
2c: Verdichtergehäuse, Gehäuse
2d: Welle
2e: Turbine
3: Dosiereinrichtung
3a: Leitung
3b: Austrittsöffnung
3c: virtuelle Verlängerung einer Leitung, Luftstrahl
4: Luftfilter
5: Luftmassensensor
6: Druckluftbehältnis
7: Versorgungsleitung
7a: Absperrelement
8: Absperrelement
9: Abgasabführsystem
10: Ansaugsystem
11: Ladeluftkühler
12: Drossel
13: elektrisch angetriebener Kompressor
14: Rückschlagventil

Claims

Aufgeladene Brennkraftmaschine (1) mit - mindestens einem Zylinder, - einem Abgasabführsystem (9) zum Abführen der Abgase, - einem Ansaugsystem (10) zum Zuführen von Ladeluft, und - mindestens einem Abgasturbolader (2), der eine im Abgasabführsystem (9) angeordnete Turbine (2e) und einen im Ansaugsystem (10) angeordneten Verdichter (2a) umfasst, wobei der Verdichter (2a) mit mindestens einem in einem Gehäuse (2c) auf einer drehbaren Welle (2d) gelagerten Laufrad (2b) ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, dass - eine Dosiereinrichtung (3) zum Einbringen zusätzlicher Luft in das Ansaugsystem (10) vorgesehen ist mit mindestens einer Leitung (3a), die stromaufwärts des mindestens einen Laufrades (2b) via Austrittsöffnung (3b) mit dem Ansaugsystem (10) strömungstechnisch zumindest verbindbar ist und mit der die zusätzliche Luft strahlenförmig und auf das mindestens eine Laufrad (2b) hin ausgerichtet einbringbar ist.
Aufgeladene Brennkraftmaschine (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass - eine von der Austrittsöffnung (3b) ausgehende virtuelle Verlängerung (3c) der mindestens einen Leitung (3a) im Wesentlichen parallel zur Welle (2d) ausgerichtet ist.
Aufgeladene Brennkraftmaschine (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass - eine von der Austrittsöffnung (3b) ausgehende virtuelle Verlängerung (3c) der mindestens einen Leitung (3a) parallel zur Welle (2d) ausgerichtet ist.
Aufgeladene Brennkraftmaschine (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass - eine von der Austrittsöffnung (3b) ausgehende virtuelle Verlängerung (3c) der mindestens einen Leitung (3a) quer zur Welle (2d) ausgerichtet ist.
Aufgeladene Brennkraftmaschine (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass - die von der Austrittsöffnung (3b) ausgehende virtuelle Verlängerung (3c) der mindestens einen Leitung (3a) beabstandet zur Welle (2d) verläuft.
Aufgeladene Brennkraftmaschine (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass - in einer Projektion in Richtung der Welle (2d) die von der Austrittsöffnung (3b) ausgehende virtuelle Verlängerung (3c) betreffend das mindestens eine Laufrad (2b) in der Art einer Sekante verläuft.
Aufgeladene Brennkraftmaschine (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass - in einer Projektion in Richtung der Welle (2d) die von der Austrittsöffnung (3b) ausgehende virtuelle Verlängerung (3c) betreffend das mindestens eine Laufrad (2b) in der Art einer Tangente verläuft.
Aufgeladene Brennkraftmaschine (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass - die von der Austrittsöffnung (3b) ausgehende virtuelle Verlängerung (3c) das mindestens eine Laufrad (2b) auf einem äußeren Umfang beabstandet zur Welle (2d) schneidet.
Aufgeladene Brennkraftmaschine (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass - die von der Austrittsöffnung (3b) ausgehende virtuelle Verlängerung (3c) das mindestens eine Laufrad (2b) benachbart zu äußeren Laufschaufelkanten schneidet.
Aufgeladene Brennkraftmaschine (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosiereinrichtung (3) mit einem Druckluftbehältnis (6) ausgestattet ist.
Aufgeladene Brennkraftmaschine (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Absperrelement stromaufwärts der Dosiereinrichtung (3) im Ansaugsystem (10) angeordnet ist.
Aufgeladene Brennkraftmaschine (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Absperrelement ein passives Absperrelement ist.
Aufgeladene Brennkraftmaschine (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Luftmassensensor (5) im Ansaugsystem (10) vorgesehen ist.
Aufgeladene Brennkraftmaschine (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftmassensensor (5) stromabwärts der Dosiereinrichtung (3) im Ansaugsystem (10) angeordnet ist.
Aufgeladene Brennkraftmaschine (1) nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftmassensensor (5) stromabwärts des Verdichters (2a) im Ansaugsystem (10) angeordnet ist.
Verfahren zum Betreiben einer aufgeladenen Brennkraftmaschine (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass unter Verwendung der Dosiereinrichtung (3) zusätzlich Luft in das Ansaugsystem (10) eingebracht wird, um die Welle (2d) des Verdichters (2a) zu beschleunigen.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich Luft in das Ansaugsystem (10) eingebracht wird, falls die von der Turbine (2e) bereitgestellte Antriebsleistung nicht ausreicht, um einen angeforderten Ladedruck zu generieren.