DE102019113743A1

DE102019113743A1 - Brennkraftmaschine mit variabler Auslassventilbetätigung, mehreren Abgasfluten und einem Abgasbypass

Info

Publication number: DE102019113743A1
Application number: DE102019113743.8A
Authority: DE
Inventors: Ingo Blei; Johannes Bunkus; Elmar Böckmann; Marcel Wiegel
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2019-05-23
Filing date: 2019-05-23
Publication date: 2020-11-26

Abstract

Eine Brennkraftmaschine umfasst einen Viertakt-Verbrennungsmotor 1, der eine Mehrzahl von Brennräumen 4 ausbildet, und einen eine Abgasnachbehandlungseinrichtung 8 integrierenden Abgasstrang 7, wobei ein Ausbringen von Abgas aus den Brennräumen 4 jeweils mittels mindestens eines Auslassventils 10 steuerbar ist. Die Auslassventile 10 sind dazu mittels einer Ventilbetätigungsvorrichtung 11 betätigbar, die derart ausgebildet ist, dass im Betrieb des Verbrennungsmotors 1 die Ventilöffnung zumindest eines der Auslassventile 10 während des Ausstoßtakts in dem dazugehörigen Brennraum 4 veränderbar sind. Dabei ist vorgesehen, dass die Brennräume 4 in eine erste Teilmenge und eine zweite Teilmenge aufgeteilt sind, wobei der oder die Brennräume 4 der ersten Teilmenge an eine erste Abgasflut 20 und der oder die Brennräume 4 der zweiten Teilmenge an eine zweite Abgasflut 21 angeschlossen sind. Die erste Abgasflut 20 geht in einen Hauptstrang 23 des Abgasstrangs 7 über und die zweite Abgasflut 21 geht einerseits in den Hauptstrang 23 und andererseits in einen Bypass 24, der einen Teilabschnitt des Hauptstrangs 23 umgeht, über. In diesen Teilabschnitt des Hauptstrangs 23 ist zumindest eine erste Abgasnachbehandlungskomponente der Abgasnachbehandlungseinrichtung 8 integriert. Eine Verteilung von Abgas, das über die zweite Abgasflut 21 geführt wird, auf den Hauptstrang 23 und/oder den Bypass 24 ist mittels einer Aufteilvorrichtung 22 einstellbar.

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einem Verbrennungsmotor, der eine Mehrzahl von Brennräumen ausbildet, und mit einem eine Abgasnachbehandlungseinrichtung integrierenden Abgasstrang zum Abführen von Abgas von dem Verbrennungsmotor, wobei ein Ausbringen von Abgas aus den Brennräumen jeweils mittels mindestens eines Auslassventils steuerbar ist, wobei die Auslassventile mittels einer Ventilbetätigungsvorrichtung betätigbar sind, die derart ausgebildet ist, dass mittels dieser die Ventilöffnungen zumindest eines der Auslassventile während des Ausstoßtakts in dem dazugehörigen Brennraum veränderbar ist.
Eine solche Brennkraftmaschine ist aus der DE 10 2004 016 386 B4 bekannt. Dort ist ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Brennkraftmaschine offenbart, bei dem nach einem Kaltstart der Brennkraftmaschine die den Brennräumen eines Viertakt-Verbrennungsmotors der Brennkraftmaschine zugeordneten Auslassventile mit im Vergleich zu einem Normalbetrieb relativ kleinen Ventilöffnungen betätigt werden. Dadurch wird die Ladungswechselarbeit in den Brennräumen erhöht und damit Abgas über die entsprechend geöffneten Auslassventile mit einer relativ hohen Temperatur in einen Abgasstrang abgeführt, wodurch das Abgas ein möglichst schnelles Erwärmen einer in den Abgasstrang integrierten Abgasnachbehandlungseinrichtung bewirkt.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Brennkraftmaschine anzugeben, die sich durch möglichst geringe Schadstoffemissionen, insbesondere nach einem Kaltstart der Brennkraftmaschine, auszeichnet.
Diese Aufgabe wird mittels einer Brennkraftmaschine gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst. Ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Brennkraftmaschine ist Gegenstand des Patentanspruchs 8. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine und bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstände der weiteren Patentansprüche und/oder ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung.
Erfindungsgemäß ist eine Brennkraftmaschine (insbesondere für ein Kraftfahrzeug) mit einem (Viertakt-)Verbrennungsmotor, der eine Mehrzahl von Brennräumen ausbildet, und mit einem eine Abgasnachbehandlungseinrichtung integrierenden Abgasstrang zum Abführen von Abgas von dem Verbrennungsmotor vorgesehen, wobei ein Ausbringen von Abgas aus den Brennräumen und in den Abgasstrang jeweils (d.h. für jeden der Brennräume) mittels mindestens eines Auslassventils steuerbar ist. Die Auslassventile sind dazu mittels einer Ventilbetätigungsvorrichtung betätigbar, die derart ausgebildet ist, dass im Betrieb des Verbrennungsmotors mittels dieser die Ventilöffnung zumindest eines der Auslassventile (nachfolgend als variable(s) Auslassventil(e) bezeichnet) während des Ausstoßtakts in dem jeweils dazugehörigen Brennraum veränderbar ist. Insbesondere kann die Ventilöffnung derart veränderbar sein, dass zumindest eine relativ große Ventilöffnung und eine relativ kleine Ventilöffnung (die größer null ist) einstellbar ist. Vorgesehen ist, dass die Brennräume in mindestens eine erste Teilmenge und eine zweite Teilmenge aufgeteilt sind, wobei die erste Teilmenge und/oder die zweite Teilmenge (jeweils) vorzugsweise mindestens zwei Brennräume umfasst und wobei der oder die Brennräume der ersten Teilmenge an eine erste Abgasflut und der oder die Brennräume der zweiten Teilmenge an eine zweite Abgasflut (die sich von der ersten Abgasflut unterscheidet) angeschlossen sind. Weiterhin ist vorgesehen, dass die erste Abgasflut in einen Hauptstrang des Abgasstrangs übergeht und die zweite Abgasflut einerseits in den Hauptstrang und andererseits in einen Bypass, der einen Teilabschnitt des Hauptstrangs umgeht, übergeht. In diesen Teilabschnitt des Hauptstrangs ist die Abgasnachbehandlungseinrichtung oder zumindest eine erste Abgasnachbehandlungskomponente der Abgasnachbehandlungseinrichtung, vorzugsweise ein NO_x-Speicherkatalysator und/oder ein Oxidationskatalysator und/oder ein (erster) SCR-Katalysator, integriert. Eine Verteilung von Abgas, das über die zweite Abgasflut geführt wird, auf den Hauptstrang (und damit auf den genannten Teilabschnitt davon) und/oder den Bypass ist mittels einer Aufteilvorrichtung einstellbar.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betreiben einer solchen Brennkraftmaschine sieht vor, dass temporär, während eines Heizbetriebs der Brennkraftmaschine das variable Auslassventil oder zumindest einige der (variablen) Auslassventile (jeweils) mit einer im Vergleich zu einem Normalbetrieb der Brennkraftmaschine kleineren Ventilöffnung betätigt wird/werden, wodurch eine relativ hohe Temperatur des aus dem oder den dazugehörigen Brennräumen ausgebrachten Abgases realisiert werden kann. Weiterhin ist vorgesehen, dass zumindest zeitweise während des Heizbetriebs, insbesondere während eines ersten Zeitabschnitts des Heizbetriebs, Abgas, das über die zweite Abgasflut geführt wurde, zumindest teilweise, gegebenenfalls vollständig auch über den Bypass geführt wird.
Die Erfindung basiert grundsätzlich auf der aus der DE 10 2004 016 386 B4 bekannten Maßnahme zur temporären Erzeugung relativ heißen Abgases, was durch eine relativ kleine Ventilöffnung für zumindest ein Auslassventil während des Ausstoßtakts in dem zugehörigen Brennraum erreicht wird und was insbesondere dazu dient, möglichst schnell ein Aufheizen der in den Abgasstrang der Brennkraftmaschine integrierten Abgasnachbehandlungseinrichtung zu bewirken. Ein solches Aufheizen kann insbesondere dazu dienen, möglichst schnell nach einem Kaltstart der Brennkraftmaschine ein Wirksamwerden der Abgasnachbehandlungseinrichtung zu realisieren. Der Erfindung liegt darüber hinaus die Erkenntnis zugrunde, dass es bei einer gattungsgemäßen Brennkraftmaschine vorteilhaft sein kann, während des Heizbetriebs zumindest zeitweise das in den Brennräumen insgesamt entstandene Abgas aufzuteilen und teilweise über den Hauptstrang beziehungsweise über den zumindest eine erste Abgasnachbehandlungskomponente umfassenden Teilabschnitt davon sowie teilweise über den Bypass und damit zumindest an der ersten Abgasnachbehandlungskomponente vorbei zu führen. Dies kann zu einem möglichst schnellen Aufwärmen zumindest einzelner Komponenten der Abgasnachbehandlungseinrichtung führen, was sich in einem vorteilhaften Schadstoffemissionsverhalten der Brennkraftmaschine insbesondere nach einem Kaltstart auswirken kann.
Als „Kaltstart“ einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine wird eine Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine verstanden, bei der die Abgasnachbehandlungseinrichtung oder zumindest eine Abgasnachbehandlungskomponente davon eine Temperatur aufweist, die unterhalb einer Grenztemperatur von 120°C liegt und die insbesondere im Wesentlichen (d.h. ±5°C) der Umgebungstemperatur entsprechen kann.
Die erfindungsgemäß realisierbaren Vorteile hinsichtlich des Schadstoffemissionsverhalten der Brennkraftmaschine können insbesondere dann realisiert werden, wenn, wie dies vorzugsweise vorgesehen ist, der Bypass stromauf mindestens einer weiteren Abgasnachbehandlungskomponente der Abgasnachbehandlungseinrichtung, vorzugsweise stromauf eines Partikelfilters und/oder stromauf eines (gegebenenfalls zweiten) SCR-Katalysators, in den Hauptstrang mündet. Dies ermöglicht, die weitere Abgasnachbehandlungskomponente von einem Abgasstrom durchströmen zu lassen, der eine noch relativ hohe Abgastemperatur aufweist, da dieser zuvor zumindest nicht die erste Abgasnachbehandlungskomponente durchströmt hat. Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, dass dieser Abgasstrom zuvor lediglich die zweite Abgasflut und den Bypass durchströmt hat, wobei in diesen Strömungspfad vorzugsweise ausschließlich die Aufteilvorrichtung als Funktionskomponente integriert ist. Dadurch kann für diesen Strömungspfad eine möglichst geringe thermische Masse realisiert werden.
Um bei einer solchen Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine einerseits zumindest der ersten Abgasnachbehandlungskomponente und andererseits der mindestens einen weiteren Abgasnachbehandlungskomponente jeweils möglichst heißes Abgas zuzuführen, kann vorgesehen sein, während des Heizbetriebs jeweils zumindest ein Auslassventil, das zumindest einem, vorzugsweise allen Brennräumen sowohl der ersten Teilmenge als auch der zweiten Teilmenge zugeordnet ist, mit einer im Vergleich zu dem Normalbetrieb relativ kleinen Ventilöffnung zu betätigen.
Insbesondere in Abhängigkeit von der Ausgestaltung der Abgasnachbehandlungseinrichtung kann es vorteilhaft sein, wenn im Rahmen eines erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen ist, dass während des Heizbetriebs zumindest zeitweise jeweils zumindest ein Auslassventil, das zumindest einem, vorzugsweise allen Brennräumen der ersten Teilmenge zugeordnet ist, mit einer im Vergleich zu dem Normalbetrieb der Brennkraftmaschine kleineren Ventilöffnung betätigt wird, während das oder die Auslassventile, das/die dem oder den Brennräumen der zweiten Teilmenge zugeordnet sind, jeweils mit der dem Normalbetrieb entsprechenden Ventilöffnung betätigt wird/werden. Dadurch ist in diesen Brennräumen der zweiten Teilmenge die Ladungswechselarbeit minimiert, wodurch ein relativ hoher Wirkungsgrad im Betrieb des Verbrennungsmotors realisiert werden kann. Dies wirkt sich vorteilhaft auf den Kraftstoffverbrauch des Verbrennungsmotors aus. Gleichzeitig wird dem Teilabschnitt des Hauptstrangs des Abgasstrangs und damit zumindest der ersten Abgasnachbehandlungskomponente Abgas mit relativ hoher Abgastemperatur zugeführt, da das aus dem oder den Brennräumen der zweiten Teilmenge stammende, relativ kalte Abgas zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig über den Bypass geführt wird, womit ein Vermischen mit dem aus dem oder den Brennräumen der ersten Teilmenge stammenden, relativ heißen Abgas gering gehalten oder vermieden wird. Die ausschließliche Durchführung eines solchen erfindungsgemäßen Verfahrens weist weiterhin den Vorteil auf, dass die Ventilbetätigungsvorrichtung derart ausgebildet sein kann, dass mittels dieser im Betrieb des Verbrennungsmotors lediglich die Ventilöffnung von einem oder mehreren Auslassventilen, das/die dem oder den Brennräumen der ersten Teilmenge zugeordnet ist/sind, veränderbar ist. Dadurch kann eine konstruktiv relativ einfache Ausgestaltung für eine entsprechende erfindungsgemäße Brennkraftmaschine realisiert werden.
Vorzugsweise kann eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine so ausgestaltet sein, dass diese wahlweise in einem ersten Heizbetrieb, in dem nur ein oder mehrere Auslassventile, das/die einem oder mehreren Brennräumen der ersten Teilmenge zugeordnet ist/sind, mit einer relativ kleinen Ventilöffnung betätigt wird/werden, oder in einem zweiten Heizbetrieb, in dem zusätzlich auch ein oder mehrere Auslassventile, das/die einem oder mehreren Brennräumen der zweiten Teilmenge zugeordnet ist/sind, mit einer relativ kleinen Ventilöffnung betätigt wird/werden, betreibbar ist. Dies ermöglicht, die durch das Abgas bereitgestellte Heizleistung für die Abgasnachbehandlungseinrichtung bedarfsgerecht einzustellen.
Vorzugsweise kann im Rahmen eines erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen sein, dass während eines zweiten Zeitabschnitts des Heizbetriebs (wie auch während des Normalbetriebs) das über die zweite Abgasflut geführte Abgas ausschließlich direkt in den Hauptstrang überführt und somit kein Abgas über den Bypass geführt wird. Dies kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn für zumindest die erste Abgasnachbehandlungskomponente die dazugehörige Anspringtemperatur, ab der von einer ausreichenden Wirksamkeit dieser Abgasnachbehandlungskomponente hinsichtlich einer Eliminierung mindestens eines Schadstoffs des Abgases (z.B. mit einer Eliminierungsrate von mindestens 80%) ausgegangen werden kann, erreicht wurde. Die hohe Wirksamkeit zumindest dieser ersten Abgasnachbehandlungskomponente kann dann zur Reinigung des aus allen Brennräumen des Verbrennungsmotors stammenden Abgases genutzt und somit ein vorteilhaftes Schadstoffemissionsverhalten der Brennkraftmaschine realisiert werden.
Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass die Brennräume in ausschließlich die erste Teilmenge und die zweite Teilmenge aufgeteilt sind. Durch diese Aufteilung der Brennräume in lediglich zwei Teilmengen kann die konstruktive Komplexität einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine, insbesondere hinsichtlich der Ausgestaltung des Abgasstrangs, gering gehalten werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine umfasst diese eine oder mehrere in den Abgasstrang integrierte Abgasturbinen. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass eine Abgasturbine in den Teilabschnitt des Hauptstrangs des Abgasstrangs integriert ist, so dass vermieden wird, dass Abgas, das über den Bypass geführt werden soll, zuvor diese Abgasturbine durchströmen muss. Dadurch kann einerseits vermieden werden, dass sich über den Bypass geführtes Abgas infolge einer zuvor erfolgten Entspannung in der Abgasturbine deutlich abkühlt. Weiterhin kann dadurch ein Vermischen von über die erste Abgasflut einerseits und die zweite Abgasflut andererseits geführten Abgasströmen in der Abgasturbine oder eine konstruktiv komplexe Ausgestaltung der Abgasturbine, die ein solches Vermischen vermeidet, verhindert werden. Demnach ist insbesondere bei einer Brennkraftmaschine, die lediglich eine Abgasturbine umfasst, eine Anordnung der Abgasturbine in dem Teilabschnitt des Hauptstrangs vorteilhaft umsetzbar.
Vorteilhaft kann auch eine Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine sein, bei der eine in die erste Abgasflut integrierte Abgasturbine und/oder eine in die zweite Abgasflut integrierte Abgasturbine vorgesehen ist/ sind, wobei besonders bevorzugt eine in die erste Abgasflut integrierte, erste Abgasturbine und eine in die zweite Abgasflut integrierte, zweite Abgasturbine vorgesehen sein können. Auf diese Weise kann sowohl das über die erste Abgasflut als auch das über die zweite Abgasflut geführte Abgas in der jeweiligen Abgasturbine genutzt werden, um insbesondere eine Verdichtungsleistung für Frischgas, das dem Verbrennungsmotor im Betrieb über einen Frischgasstrang zugeführt wird, zu realisieren, wozu jede der Abgasturbine mit einem in den Frischgasstrang integrierten Frischgasverdichter antriebsverbunden sein kann.
Bei dem Verbrennungsmotor einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine kann es sich insbesondere um einen (selbstzündenden und qualitätsgeregelten) Dieselmotor handeln. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass es sich bei dem Verbrennungsmotor um einen (fremdgezündeten und quantitätsgeregelten) Ottomotor oder um eine Kombination daraus, z.B. um einen Verbrennungsmotor mit homogener Kompressionszündung, handelt. Der Verbrennungsmotor kann dabei grundsätzlich mit einem beliebigen Kraftstoff, der überwiegend aus Wasserstoff und/oder Kohlenwasserstoffen besteht, insbesondere mit einem derzeit üblichen Flüssigkraftstoff (d.h. mit Diesel-Kraftstoff oder Benzin) oder mit einem (bei Umgebungsbedingungen) gasförmigen Kraftstoff (insbesondere mit Erdgas (CNG), LNG, LPG oder Wasserstoff) betrieben werden beziehungsweise betreibbar sein.
Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass jedem der Brennräume eine Mehrzahl von Auslassventilen, insbesondere zwei Auslassventile, zugeordnet sind. Dabei kann vorgesehen sein, dass sämtliche oder nur einzelne, insbesondere auch nur ein einziges der den einzelnen Brennräumen zugeordneten Auslassventile als variables Auslassventil ausgebildet ist, dessen Ventilöffnung folglich während des Ausstoßtakts in dem dazugehörigen Brennraum derart veränderbar ist, dass dieses in dem Heizbetrieb mit relativ kleiner Ventilöffnung und in dem Normalbetrieb mit relativ großer Ventilöffnung betätigbar ist. Sofern während des Heizbetriebs nur ein Teil der Auslassventile je Brennraum mit einer relativ kleinen Ventilöffnung betätig wird, kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass das oder die dazugehörigen, übrigen Auslassventile vollständig geschlossen gehalten werden. Dadurch kann im Vergleich zu einem Betätigen aller Auslassventile je Brennraum mit relativ kleinen Ventilöffnungen und, in einem noch stärkeren Ausmaß, im Vergleich zu einem Öffnen der übrigen Auslassventile je Brennraum mit einer dem Normalbetrieb entsprechenden, relativ großen Ventilöffnung, besonders heißes Abgas erzeugt werden.
Eine Veränderung der Ventilöffnung eines variablen Auslassventils kann bei einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine vorzugsweise durch eine Verschiebung des Öffnungsbeginns während des Ausstoßtakts in dem dazugehörigen Brennraum (vorzugsweise in Kombination mit einer Veränderung der Öffnungsdauer, d.h. das Öffnungsende wird nicht oder in einem anderen Ausmaß als der Öffnungsbeginn verschoben) und/oder durch eine Variation des Öffnungshubs (d.h. des maximalen Öffnungswegs des Auslassventils) realisierbar sein.
Vorteilhafterweise kann zur Variation der Ventilöffnung(en) des oder der variablen Auslassventile eine Schaltvorrichtung genutzt werden, die mindestens zwei und vorzugsweise exakt zwei diskrete Schaltstellungen aufweist, die sich hinsichtlich der durch die Ventilbetätigungsvorrichtung bewirkten Ventilöffnung(en) des oder der variablen Auslassventile unterscheiden. Eine solche Schaltvorrichtung kann sich, insbesondere im Vergleich zu einer ebenfalls vorteilhaft einsetzbaren Stellvorrichtung, mittels der die Ventilöffnung(en) des oder der variablen Auslassventile stufenlos und damit gegebenenfalls besser angepasst einstellbar sind, durch eine relativ einfache konstruktive Ausgestaltung auszeichnen. Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Ventilbetätigungsvorrichtung eine zur direkten oder indirekten Betätigung der Auslassventile vorgesehene Nockenwelle umfasst und die Schaltvorrichtung einen oder mehrere hinsichtlich des Übersetzungsverhältnisses schaltbare Schlepphebel aufweist, die jeweils eine Auslenkung durch einen Nocken der Nockenwelle (in unterschiedlichem Ausmaß) auf ein zugeordnetes, variables Auslassventil übertragen. Ergänzend oder alternativ kann die Schaltvorrichtung auch unterschiedliche Nocken der Nockenwelle umfassen, wobei die unterschiedlichen Nocken alternativ in Wirkverbindung mit einem zugeordneten, variablen Auslassventil bringbar sind.
Vorzugsweise kann bei der Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen sein, dass während des Heizbetriebs der Brennkraftmaschine das oder die mit relativ kleiner Ventilöffnung betätigten Auslassventile bei einer Steuerzeit, die zwischen 70°KW vor LW-OT (°KW: Kurbelwellenwinkel) und 50°KW vor LW-OT liegt, geöffnet und, weiterhin bevorzugt bei einer Steuerzeit, die zwischen 20°KW vor LW-OT und 0°KW vor LW-OT, insbesondere bei 10°KW vor LW-OT, liegt, geschlossen werden. Weiterhin bevorzugt kann vorgesehen sein, dass dabei der Öffnungshub dieser Auslassventile zwischen 5% und 50%, besonders bevorzugt zwischen 10% und 20% im Vergleich zu dem Öffnungshub im Normalbetrieb beträgt. Beispielsweise kann der Öffnungshub dann zwischen 1 mm und 2 mm betragen.
Weiterhin bevorzugt kann bei der Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen sein, dass während des Normalbetriebs der Brennkraftmaschine die Auslassventile bei einer Steuerzeit, die zwischen 210° KW vor LW-OT und 190° KW vor LW-OT, insbesondere bei 200°KW vor LW-OT, liegt, geöffnet und, weiterhin bevorzugt, bei einer Steuerzeit, die zwischen 20°KW vor LW-OT und 0°KW vor LW-OT, insbesondere bei 10°KW vor LW-OT, liegt, geschlossen werden. Weiterhin bevorzugt kann für den Normalbetrieb vorgesehen sein, dass der Öffnungshub der Auslassventile zwischen 8 mm und 10 mm, insbesondere 9 mm, beträgt.
Die Angaben der Steuerzeiten können sich auf eine vollständig geschlossene Stellung der Auslassventile oder auf eine Hubschwelle von 1 mm oder 0,5 mm beziehen, ab der von einer wirksamen Öffnung der Auslassventile ausgegangen werden kann. Dabei kann insbesondere eine Hubschwelle von 1 mm bei einem Öffnungshub von mindestens 2 mm und eine Hubschwelle von 0,5 mm bei einem Öffnungshub von weniger als 2 mm angesetzt werden.
Die Erfindung betrifft auch ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein radbasiertes und nicht schienengebundenes Kraftfahrzeug (vorzugsweise ein PKW oder ein LKW), mit einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine. Dabei kann die Brennkraftmaschine beziehungsweise der Verbrennungsmotor davon insbesondere zur direkten oder indirekten Bereitstellung einer Fahrantriebsleistung für das Kraftfahrzeug vorgesehen sein.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausgestaltungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt, jeweils in vereinfachter Darstellung:

1: eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine gemäß einer ersten Ausgestaltungsform;
2: eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine gemäß einer zweiten Ausgestaltungsform;
3 eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine gemäß einer dritten Ausgestaltungsform;
4: eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine gemäß einer vierten Ausgestaltungsform;
5: Ventilerhebungskurven von Einlassventilen und variablen Auslassventilen während eines Heizbetriebs einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine und
6: Ventilerhebungskurven von Einlass- und Auslassventilen während eines Normalbetriebs einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine.

Die 1 bis 4 zeigen jeweils in schematischer Darstellung eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine. Diese umfasst jeweils einen (Viertakt-)Verbrennungsmotor 1, der bei den Ausgestaltungsbeispielen gemäß den 1 und 2 in Form eines Hubkolbenmotors mit vier in Reihe angeordneten Zylindern 2 ausgebildet ist. Die Brennkraftmaschinen gemäß den 3 und 4 weisen dagegen jeweils einen Verbrennungsmotor 1 mit sechs Zylindern 2 in einer V-Anordnung auf. Die Zylinder 2 sämtlicher dieser Brennkraftmaschinen begrenzen mit darin geführten Hubkolben 3 und einem Zylinderkopf jeweils einen Brennraum 4. Diesen Brennräumen 4 wird im Betrieb des jeweiligen Verbrennungsmotors 1 Frischgas über einen Frischgasstrang 5 zugeführt. Bei diesem Frischgas handelt es sich primär um Luft, die aus der Umgebung angesaugt wird und die anschließend über einen oder mehrere Frischgasverdichter (nicht dargestellt) geführt wird. Ein solcher Frischgasverdichter ist (jeweils) Teil eines Abgasturboladers, der weiterhin eine Abgasturbine 6 umfasst, die in einen Abgasstrang 7 der Brennkraftmaschine integriert ist. Abgas, das bei der Verbrennung von Gemischmengen, die einerseits aus dem Frischgas und andererseits aus beispielsweise direkt über Kraftstoffinjektoren (nicht dargestellt) in die Brennräume 4 eingespritztem Kraftstoff bestehen, entstanden ist, wird über den Abgasstrang 7 abgeführt. In den Abgasstrang 7 ist stromab der Abgasturbine(n) 6 eine Abgasnachbehandlungseinrichtung 8 integriert.
Jedem Brennraum 4 der Brennkraftmaschinen sind zwei Einlassventile 9 und zwei Auslassventile 10 zugeordnet, die über eine Ventilbetätigungsvorrichtung 11, die beispielsweise jeweils eine Nockenwelle für einerseits die Einlassventile 9 und andererseits die Auslassventile 10 umfassen kann, betätigt werden. Im Betrieb des jeweiligen Verbrennungsmotors 1 werden die dazugehörigen Hubkolben 3 aufgrund der Verbrennungsprozesse in den Brennräumen 4 oszillierend zwischen einem oberen Totpunkt (OT) und einem unteren Totpunkt (UT) bewegt, wobei die Hubkolben 3 abwechselnd einen Ladungswechselhubzyklus, der einen Ausstoßtakt sowie einen Ansaugtakt umfasst, und einen Arbeitshubzyklus, der einen Verdichtungstakt und einen Arbeitstakt umfasst, durchführen. Die Hubkolben 3 sind über Pleuel (nicht dargestellt) mit einer Kurbelwelle (nicht dargestellt) verbunden, wobei die oszillierenden Bewegungen der Hubkolben 3 zu einer Rotation der Kurbelwelle führen. In Abhängigkeit von einem Kurbelwellenwinkel im Ladungswechselhubzyklus der einzelnen Hubkolben 3 werden die Einlassventile 9 und die Auslassventile 10 mittels der Ventilbetätigungsvorrichtung 11 zu exakt definierte Steuerzeiten geöffnet und geschlossen, wie dies in den 5 und 6 gezeigt ist. Mit LW-OT ist dabei der obere Totpunkt der einzelnen Hubkolben 3 während des jeweiligen Ladungswechselhubs gekennzeichnet.
Die Abgasnachbehandlungseinrichtung 8 umfasst in Strömungsrichtung des Abgases gesehen eine erste Abgasnachbehandlungskomponente 12, bei der es sich um einen Oxidationskatalysator oder um einen NO_x-Speicherkatalysator oder um eine Kombination aus einem Oxidationskatalysator und einem NO_x-Speicherkatalysator handeln kann.
Dieser ersten Abgasnachbehandlungskomponente 12 schließt sich eine zweite Abgasnachbehandlungsvorrichtung in Form eines Partikelfilters 13 an. Optional kann vorgesehen sein, dass dieser Partikelfilter 13 beziehungsweise der diesen ausbildende Filterkörper eine katalytisch wirksame Beschichtung aufweist, wodurch der Partikelfilter 13 dann gleichzeitig einen ersten SCR-Katalysator der Abgasnachbehandlungseinrichtung 8 darstellt. Die dann für die katalytische Reduktion von in dem Abgas enthaltenen Schadstoffen, insbesondere Stickoxiden, erforderliche Anwesenheit von Reduktionsmittel in dem Abgas, das den als SCR-Katalysator wirksamen Partikelfilter 13 durchströmt, wird mittels einer (ersten) Dosiervorrichtung 14 für ein Reduktionsmittel, bei dem es sich insbesondere um Ammoniak oder um eine ammoniakhaltige Lösung handeln kann, realisiert. Zwischen dieser ersten Dosiervorrichtung 14 und dem als SCR-Katalysator wirksamen Partikelfilter 13 kann dann weiterhin eine (erste) Mischvorrichtung 15 angeordnet, die beispielsweise in Form von Strömungsleitelementen, die Verwirbelungen in der Strömung des bereits mit dem Reduktionsmittel vermischten Abgases bewirken, ausgebildet sein kann.
Die Abgasnachbehandlungseinrichtung 8 kann, in einer Anordnung stromab des Partikelfilters 13, als dritte Abgasnachbehandlungskomponente einen (weiteren) SCR-Katalysator 16 umfassen. Diesem (weiteren) SCR Katalysator 16 kann in einer Anordnung stromauf davon eine (zweite) Dosiervorrichtung 17 für ein Reduktionsmittel sowie, in einer Anordnung zwischen dieser (zweiten) Dosiervorrichtung 17 und dem (weiteren) SCR-Katalysator 16, eine (zweite) Mischvorrichtung 18 zugeordnet sein.
Als in Strömungsrichtung letzte beziehungsweise als vierte Abgasnachbehandlungskomponente der Abgasnachbehandlungseinrichtung 8 ist ein Sperrkatalysator 19 vorgesehen. Hierbei handelt es sich um einen Oxidationskatalysator, der dazu dient, in dem (weiteren) SCR-Katalysator 16 nicht umgesetztes Reduktionsmittel umzusetzen (insbesondere Ammoniak zu N₂ und H₂O), um ein Freisetzen dieses Reduktionsmittels in die Umgebung zu vermeiden.
Für ein möglichst schnelles Aufheizen der Abgasnachbehandlungseinrichtung 8 ist vorgesehen, die Brennkraftmaschine nach einem Kaltstart in einem Heizbetrieb zu betreiben, in dem zumindest einige der Auslassventile 10 mit einer deutlich kleineren Ventilöffnung betätigt werden (vgl. 5), als dies in einem Normalbetrieb vorgesehen ist (vgl. 6).
Die relativ kleine Ventilöffnung der entsprechenden Auslassventile 10 wird dabei dadurch realisiert, dass zum einen der Öffnungsbeginn im Vergleich zu dem Normalbetrieb nach spät beziehungsweise näher in Richtung des LW-OT verschoben ist und zum anderen der Öffnungshub verkleinert ist, wohingegen das Öffnungsende im Vergleich zu dem Normalbetrieb gleich ist. Infolge des relativ späten Öffnungsbeginns der Öffnungsbewegungen dieser Auslassventile 10 erfolgt in dem jeweiligen Ausstoßtakt zunächst noch (bei geschlossenen Auslassventilen 10) eine relativ starke Verdichtung des in den dazugehörigen Brennräumen 4 enthaltenen Abgases, womit bereits eine Erwärmung dieses Abgases verbunden ist. Werden diese Auslassventile 10 dann geöffnet, strömt das relativ stark verdichtete Abgas durch die nur mit relativ kleinem Öffnungshub geöffneten Auslassventile 10, woraus hohe Strömungsgeschwindigkeiten resultieren, die zu einer weiteren Erwärmung des Abgases beitragen. Weiterhin trägt die Anhebung der inneren Motorlast, die zur Überwindung der höheren Ausschiebeverluste erforderlich ist, zur Anhebung der Abgastemperatur bei. Durch die Öffnung der Auslassventile 10 mit relativ kleiner Ventilöffnung wird folglich relativ heißes Abgas in den Abgasstrang 7 abgeführt und damit ein relativ schnelles Erwärmen der Abgasnachbehandlungseinrichtung 8 realisiert.
Erfindungsgemäß besteht die Möglichkeit, die Brennkraftmaschine in einem Heizbetrieb zu betreiben, in dem lediglich für eines oder für beide derjenigen Auslassventile 10, die den Brennräumen 4 einer ersten Teilmenge zugeordnet sind, eine Betätigung mit einer relativ kleinen Ventilöffnung gemäß der 5 vorgesehen ist. Bei den Brennkraftmaschinen gemäß den 1 und 2 sind dies beispielsweise die beiden mittig gelegenen Brennräume 4. Die den übrigen Brennräumen 4 (zweite Teilmenge) zugeordneten Auslassventile 10 werden dagegen auch während des Heizbetriebs mit Ventilöffnungen betätigt, die denjenigen entsprechen, wie sie für den Normalbetrieb vorgesehen ist (vgl. 6). Die Brennräume 4 der ersten Teilmenge sind an eine gemeinsame, erste Abgasflut 20 angeschlossen und die Brennräume 4 der zweiten Teilmenge sind an eine gemeinsame, zweite Abgasflut 21 angeschlossen. Die erste Abgasflut 20 und die zweite Abgasflut 21 sind dabei bis zu einer Zusammenführung separiert voneinander geführt.
Bei den Brennkraftmaschinen gemäß den 3 und 4 ist eine Aufteilung der Brennräume 4 entsprechend den verschiedenen Zylinderbänken vorgesehen, so dass jeweils drei in Reihe angeordnete Brennräume 4 eine der insgesamt zwei Teilmengen darstellen. Auch für diese Brennkraftmaschinen ist vorgesehen, dass die jeweils zwei Teilmengen der Brennräume 4 an jeweils eine Abgasflut 20, 21 angeschlossen sind, wobei die zwei Abgasfluten 20, 21 je Brennkraftmaschine wiederum separiert voneinander bis zu einer Zusammenführung geführt sind.
In die zweite Abgasflut 21 der Brennkraftmaschinen gemäß den 1 bis 4 ist eine Aufteilvorrichtung 22 in Form eines Umschaltventils integriert. Mittels dieser Aufteilvorrichtung 22 kann Abgas, das über die zweite Abgasflut 21 aus den damit verbundenen Brennräumen 4 (der zweiten Teilmenge) abgeführt wird, wahlweise entweder zu der Zusammenführung und damit direkt in einen Hauptstrang 23 des Abgasstrangs 7 beziehungsweise in einen Teilabschnitt dieses Hauptstrangs 23 oder in einen Bypass 24 des Abgasstrangs 7, der diesen Teilabschnitt des Hauptstrangs 23 umgeht, abgeführt werden. Der Bypass 24 mündet vorzugsweise bei jeder der Brennkraftmaschinen gemäß den 1 bis 4 zwischen der ersten Abgasnachbehandlungskomponente 12 und dem Partikelfilter 13 in den Hauptstrang 23 des Abgasstrangs 7, wodurch sichergestellt ist, dass stets das gesamte Abgas, das von dem jeweiligen Verbrennungsmotor 1 erzeugte wurde, durch den dazugehörigen Partikelfilter 13 geführt wird. Dies ist sinnvoll, um stets im Betrieb der Brennkraftmaschine ein Herausfiltern von Partikeln aus dem Abgas zu erzielen, was auch unmittelbar nach einem Kaltstart der Brennkraftmaschine möglich ist, da ein Partikelfilter 13 für diese Funktion keine bestimmte Temperaturbedingung stellt. Alternativ besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass der Bypass 24 an einer anderen Stelle in den Hauptstrang 23 des Abgasstrang 7 mündet. In den 1 bis 4 sind in gestrichelter Darstellung beispielshafte alternative Positionen für die Mündung des Bypasses 24, nämlich entweder zwischen dem Partikelfilter 13 und der zweiten Dosiervorrichtung 17 oder stromab des Sperrkatalysators 19 dargestellt.
Aus der ersten Abgasflut 20 geht kein Abzweig ab, so dass Abgas, das über diese erste Abgasflut 20 geführt wird, anschließend stets direkt in den Hauptstrang 23 des Abgasstrangs 7 überführt wird.
Vorgesehen ist, dass unmittelbar mit einem Kaltstart der Brennkraftmaschine der Heizbetrieb eingeleitet wird. Weiterhin ist dann vorgesehen, dass zumindest während eines ersten Zeitabschnitts während des Heizbetriebs das über die zweite Abgasflut 21 geführte Abgas vollständig über den Bypass 24 geführt wird. Dadurch wird lediglich Abgas, das aus den Brennräumen 4 der ersten Teilmenge stammt, durch den Teilabschnitt des Hauptstrangs 23 des Abgasstrangs 7 und die darin integrierte erste Abgasnachbehandlungseinrichtung 12 geführt. Da dieses Abgas aufgrund der relativ kleinen Ventilöffnungen, mit denen zumindest jeweils ein Auslassventil 10 dieser Brennräume 4 der ersten Teilmenge betätigt werden, eine relativ hohe Temperatur aufweist, wird insbesondere die erste Abgasnachbehandlungseinrichtung 12 relativ schnell aufgeheizt.
Das im Vergleich dazu weniger heiße Abgas, das aus den Brennräumen 4 der zweiten Teilmenge stammt, deren zugeordnete Auslassventile 10 auch während des Heizbetriebs mit relativ großen Ventilöffnungen betätigt werden, wird dagegen über den Bypass 24 und damit unter Umgehung zumindest der ersten Abgasnachbehandlungseinrichtung 12 zu dem Partikelfilter 13 geführt. Aufgrund der relativ kleinen thermischen Masse der zweiten Abgasflut 21 und des Bypasses 24 wird dieses Abgas dabei nur in einem relativ geringen Maße abgekühlt, so dass dieses mit einer noch relativ hohen Temperatur in den Partikelfilter 13 strömt, wodurch auch dieser relativ schnell aufgeheizt wird. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn der Partikelfilter 13 auch als (erster) SCR-Katalysator der Abgasnachbehandlungseinrichtung 8 dient, für den das Erreichen einer definierten Anspringtemperatur erforderlich ist, um in einem ausreichenden Maße eine Reduzierung von insbesondere Stickoxiden in dem Abgas zu realisieren.
Durch das Betätigen der Auslassventile 10, die den Brennräumen 4 der zweiten Teilmenge zugeordnet sind, mit einer relativ großen Ventilöffnung auch während des Heizbetriebs kann der Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors 1 im Heizbetrieb relativ hoch gehalten. Zudem kann dadurch ermöglicht werden, die Ventilbetätigungsvorrichtung 11 derart auszugestalten, dass diese lediglich für die (beziehungsweise für jeweils zumindest eines der) der ersten Teilmenge der Brennräume 4 zugeordneten Auslassventile 10 eine Änderung der Ventilöffnung ermöglicht. Dadurch kann die konstruktive Komplexität der Ventilbetätigungsvorrichtung 11 und damit der gesamten Brennkraftmaschine relativ gering gehalten werden.
Sobald für die erste Abgasnachbehandlungskomponente 12 und insbesondere für einen Oxidationskatalysator davon die dazugehörige Anspringtemperatur erreicht wurde, kann vorgesehen sein, dass bei einem noch weiter andauernden Heizbetrieb der Brennkraftmaschine die Aufteilvorrichtung 22 umgeschaltet wird, wodurch dann auch das aus den Brennräumen 4 der zweiten Teilmenge stammende Abgas direkt in den Hauptstrang 23 überführt wird, so dass auch dieses die erste Abgasnachbehandlungskomponente 12 durchströmt. Die hohe Wirksamkeit der ersten Abgasnachbehandlungskomponente 12 wird dann ausgenutzt, um bereits relativ früh eine durch die erste Abgasnachbehandlungskomponente 12 bewirkte, weitgehende Schadstoffverringerung zu realisieren.
Sofern während des Heizbetriebs nur eines der Auslassventile 10 je Brennraum 4 mit einer relativ kleinen Ventilöffnung betätig wird, kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass das dazugehörige zweite Auslassventil 10 als abschaltbares Auslassventil vollständig geschlossen gehalten wird. Dies wirkt sich vorteilhaft hinsichtlich der Erzielung einer besonders hohen Temperatur des aus dem entsprechenden Brennraum 4 ausgebrachten Abgases aus.
Sobald eine ausreichende hohe Temperatur der Abgasnachbehandlungseinrichtung 8 insgesamt erreicht wurde, kann von dem zuvor ausgeführten Heizbetrieb zu dem Normalbetrieb der Brennkraftmaschine umgeschaltet werden, in dem sich gemäß der 6 die Öffnungsdauer für sämtliche der Auslassventile 10 über den gesamten Ausstoßtakt erstreckt und zudem der Öffnungshub der Auslassventile 10 deutlich größer als der in dem Heizbetrieb der Brennkraftmaschine für die variablen Auslassventile 10 vorgesehene Öffnungshub ist. Dies dient dazu, die Ladungswechselarbeit in dem Normalbetrieb der Brennkraftmaschine 1 möglichst zu minimieren, was sich vorteilhaft auf den Wirkungsgrad und damit den Kraftstoffverbrauch des Verbrennungsmotors 1 auswirkt.
Bei den Brennkraftmaschinen gemäß den 1 und 3 ist jeweils lediglich eine Abgasturbine 6 vorgesehen, die jeweils in den mittels des Bypasses 24 umgehbaren Teilabschnitt des Hauptstrangs 23 des dazugehörigen Abgasstrangs 7 integriert sind. Dabei kann vorgesehen sein, dass die zwei Abgasfluten 20, 21 unmittelbar in denselben Einlasskanal oder in jeweils einen separaten Einlasskanal dieser Abgasturbine 6 (bei einer Ausgestaltung als sogenannte Twin-Scroll-Abgasturbine) münden. Sofern bei diesen Brennkraftmaschinen Abgas über den Bypass 24 geführt wird, wird dieses folglich auch an der dazugehörigen Abgasturbine 6 vorbeigeführt und demnach nicht zur Bereitstellung von Verdichtungsleistung genutzt. Dadurch wird zwar eine relativ geringe Verdichtungsleistung realisiert, gleichzeitig wird jedoch verhindert, dass das über den Bypass 24 geführte Abgas infolge einer Entspannung in der Abgasturbine 6 deutlich abgekühlt wird.
Bei den Brennkraftmaschinen gemäß den 2 und 4 sind dagegen mindestens zwei Abgasturbinen 6 vorgesehen, von denen jeweils eine in die erste Abgasflut 20 und die andere in die zweite Abgasflut 21 integriert ist. Somit wird stets das gesamte von dem Verbrennungsmotor 1 erzeugte Abgas zu Erzeugung von Verdichtungsleistung in diesen beiden Abgasturbinen 6 genutzt. Optional kann auch für diese Brennkraftmaschinen gemäß den 2 und 4 eine zusätzliche Abgasturbine 6 vorgesehen sein, die, entsprechend der Anordnung bei den Brennkraftmaschinen gemäß den 1 und 3, in den mittels des Bypasses 24 umgehbaren Teilabschnitt des Hauptstrangs 23 des Abgasstrangs 7 integriert sein kann.
Bezugszeichenliste

1: (Viertakt-)Verbrennungsmotor
2: Zylinder
3: Hubkolben
4: Brennraum
5: Frischgasstrang
6: Abgasturbine
7: Abgasstrang
8: Abgasnachbehandlungseinrichtung
9: Einlassventil
10: Auslassventil
11: Ventilbetätigungsvorrichtung
12: erste Abgasnachbehandlungskomponente
13: Partikelfilter
14: (erste) Dosiervorrichtung für ein Reduktionsmittel
15: (erste) Mischvorrichtung
16: SCR-Katalysator
17: (zweite) Dosiervorrichtung für ein Reduktionsmittel
18: (zweite) Mischvorrichtung
19: Sperrkatalysator
20: erste Abgasflut
21: zweite Abgasflut
22: Aufteilvorrichtung
23: Hauptstrang des Abgasstrangs
24: Bypass des Abgasstrangs

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102004016386 B4 [0002, 0007]

Claims

Brennkraftmaschine mit einem Verbrennungsmotor (1), der eine Mehrzahl von Brennräumen (4) ausbildet, und mit einem eine Abgasnachbehandlungseinrichtung (8) integrierenden Abgasstrang (7) zum Abführen von Abgas von dem Verbrennungsmotor (1), wobei ein Ausbringen von Abgas aus den Brennräumen (4) jeweils mittels mindestens eines Auslassventils (10) steuerbar ist, wobei die Auslassventile (10) mittels einer Ventilbetätigungsvorrichtung (11) betätigbar sind, die derart ausgebildet ist, dass mittels dieser im Betrieb des Verbrennungsmotors (1) die Ventilöffnung zumindest eines der Auslassventile (10) während des Ausstoßtakts in dem dazugehörigen Brennraum (4) veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennräume (4) in mindestens eine erste Teilmenge und eine zweite Teilmenge aufgeteilt sind, wobei der oder die Brennräume (4) der ersten Teilmenge an eine erste Abgasflut (20) und der oder die Brennräume (4) der zweiten Teilmenge an eine zweite Abgasflut (21) angeschlossen sind und wobei die erste Abgasflut (20) in einen Hauptstrang (23) des Abgasstrangs (7) übergeht und die zweite Abgasflut (21) in den Hauptstrang und in einen Bypass (24), der einen Teilabschnitt des Hauptstrangs (23) umgeht, übergeht, wobei in den Teilabschnitt des Hauptstrangs (23) die Abgasnachbehandlungseinrichtung (8) oder zumindest eine erste Abgasnachbehandlungskomponente (12) der Abgasnachbehandlungseinrichtung (8) integriert ist und wobei eine Verteilung von über die zweite Abgasflut (21) geführtem Abgas auf den Hauptstrang (23) und/oder den Bypass (24) mittels einer Aufteilvorrichtung (22) einstellbar ist.
Brennkraftmaschine gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in den Teilabschnitt des Hauptstrangs (23) ein NO_x-Speicherkatalysator und/oder ein Oxidationskatalysator und/oder ein (erster) SCR-Katalysator der Abgasnachbehandlungseinrichtung (8) integriert ist.
Brennkraftmaschine gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Bypass (24) stromauf einer weiteren Abgasnachbehandlungskomponente der Abgasnachbehandlungseinrichtung (8) in den Hauptstrang (23) mündet.
Brennkraftmaschine gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Bypass (24) stromauf eines Partikelfilters (13) und/oder eines (zweiten) SCR-Katalysators (16) in den Hauptstrang mündet.
Brennkraftmaschine gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine in den Teilabschnitt des Hauptstrangs (23) integrierte Abgasturbine (6).
Brennkraftmaschine gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine in die erste Abgasflut (20) integrierte Abgasturbine und/oder eine in die zweite Abgasflut (21) integrierte Abgasturbine.
Brennkraftmaschine gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilbetätigungsvorrichtung (11) derart ausgebildet ist, dass mittels dieser im Betrieb des Verbrennungsmotors (1) ausschließlich die Ventilöffnung von zumindest einem Auslassventil (10), das dem oder jedem der Brennräume (4) der ersten Teilmenge zugeordnet ist, veränderbar ist.
Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während eines Heizbetriebs der Brennkraftmaschine zumindest eines der Auslassventile (10) mit einer im Vergleich zu einem Normalbetrieb der Brennkraftmaschine kleineren Ventilöffnung betätigt wird und dass zumindest während eines ersten Zeitabschnitts während des Heizbetriebs Abgas, das über die zweite Abgasflut (21) geführt wird, zumindest teilweise auch über den Bypass (24) geführt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass während des Heizbetriebs zumindest zeitweise das dem oder jedem der Brennräume (4) der ersten Teilmenge zugeordnet ist, mit einer im Vergleich zu dem Normalbetrieb der Brennkraftmaschine kleineren Ventilöffnung betätigt wird und das oder die Auslassventile (10), das/die dem oder den Brennräumen (4) der zweiten Teilmenge zugeordnet sind, jeweils mit der dem Normalbetrieb entsprechenden Ventilöffnung betätigt wird/werden.
Verfahren gemäß Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass während eines zweiten Zeitabschnitts des Heizbetriebs das über die zweite Abgasflut (21) geführte Abgas ausschließlich in den Hauptstrang (23) überführt wird .
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass - während des Heizbetriebs das oder die mit relativ kleiner Ventilöffnung betätigten Auslassventile (10) - bei einer Steuerzeit, die zwischen 70°KWvor LW-OT und 50°KWvor LW-OT liegt, geöffnet und bei einer Steuerzeit, die zwischen 20°KW vor LW-OT und 0°KW vor LW-OT liegt, geschlossen werden und/oder - mit einem Öffnungshub, der zwischen 5% und 50% des Öffnungshubs in dem Normalbetrieb beträgt, betätigt werden und/oder - während des Normalbetriebs des Verbrennungsmotors (1) die Auslassventile (10) - bei einer Steuerzeit, die zwischen 210°KW vor LW-OT und 190°KW vor LW-OT liegt, geöffnet und bei einer Steuerzeit, die zwischen 20°KW vor LW-OT und 0°KW vor LW-OT liegt, geschlossen werden und/oder - mit einem Öffnungshub zwischen 8 mm und 10 mm betätigt werden.