DE102020006562A1 - Internal combustion engine for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle, and motor vehicle - Google Patents

Internal combustion engine for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle, and motor vehicle Download PDF

Info

Publication number
DE102020006562A1
DE102020006562A1 DE102020006562.7A DE102020006562A DE102020006562A1 DE 102020006562 A1 DE102020006562 A1 DE 102020006562A1 DE 102020006562 A DE102020006562 A DE 102020006562A DE 102020006562 A1 DE102020006562 A1 DE 102020006562A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
secondary air
exhaust
line
exhaust gas
tract
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102020006562.7A
Other languages
German (de)
Inventor
Maroje Matana
Nils Brinkert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Daimler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimler AG filed Critical Daimler AG
Priority to DE102020006562.7A priority Critical patent/DE102020006562A1/en
Publication of DE102020006562A1 publication Critical patent/DE102020006562A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2006Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating
    • F01N3/204Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating using an exhaust gas igniter, e.g. a spark or glow plug, without introducing fuel into exhaust duct
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/30Arrangements for supply of additional air
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/04Engines with exhaust drive and other drive of pumps, e.g. with exhaust-driven pump and mechanically-driven second pump
    • F02B37/10Engines with exhaust drive and other drive of pumps, e.g. with exhaust-driven pump and mechanically-driven second pump at least one pump being alternatively or simultaneously driven by exhaust and other drive, e.g. by pressurised fluid from a reservoir or an engine-driven pump
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12Control of the pumps
    • F02B37/16Control of the pumps by bypassing charging air
    • F02B37/168Control of the pumps by bypassing charging air into the exhaust conduit
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B39/00Component parts, details, or accessories relating to, driven charging or scavenging pumps, not provided for in groups F02B33/00 - F02B37/00
    • F02B39/02Drives of pumps; Varying pump drive gear ratio
    • F02B39/08Non-mechanical drives, e.g. fluid drives having variable gear ratio
    • F02B39/10Non-mechanical drives, e.g. fluid drives having variable gear ratio electric
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2270/00Mixing air with exhaust gases
    • F01N2270/04Mixing air with exhaust gases for afterburning
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine (10), mit einem von Abgas aus einem Brennraum (16a) der Verbrennungskraftmaschine (10) durchströmbaren Abgastrakt (18), mit einem von Frischluft durchströmbaren Ansaugtrakt (20), mit einem Abgasturbolader (22), welcher ein in dem Abgastrakt (18) angeordnetes Turbinenrad (30) und ein Verdichterrad (26) zum Verdichten der Frischluft aufweist, mit einer von Sekundärluft durchströmbaren Sekundärluftleitung (38), mittels welcher die Sekundärluft in den Abgastrakt (18) einleitbar ist, und mit einem Ventilelement (40), mittels welchem eine Menge der die Sekundärluftleitung (38) durchströmenden Sekundärluft einstellbar ist. Das Ventilelement (40) ist als ein Kombinationsventil ausgebildet ist, über welches die Sekundärluftleitung (38) mit dem Ansaugtrakt (20) an einer stromab des Verdichterrads (26) angeordneten Abzweigstelle (A) fluidisch verbunden oder verbindbar ist, an welcher die Frischluft aus dem Ansaugtrakt (20) abzweigbar und über das Ventilelement (40) in die Sekundärluftleitung (38) einleitbar ist. Die Turbine (26) ist als eine Segmentturbine ausgebildet.The invention relates to an internal combustion engine (10), with an exhaust gas tract (18) through which exhaust gas from a combustion chamber (16a) of the internal combustion engine (10) can flow, with an intake duct (20) through which fresh air can flow, with an exhaust gas turbocharger (22) which has an in the exhaust tract (18) arranged turbine wheel (30) and a compressor wheel (26) for compressing the fresh air, with a secondary air line (38) through which secondary air can flow, by means of which the secondary air can be introduced into the exhaust tract (18), and with a valve element ( 40), by means of which a quantity of the secondary air flowing through the secondary air line (38) can be adjusted. The valve element (40) is designed as a combination valve, via which the secondary air line (38) is fluidly connected or can be connected to the intake tract (20) at a branch point (A) arranged downstream of the compressor wheel (26), at which the fresh air from the The intake tract (20) can be branched off and introduced into the secondary air line (38) via the valve element (40). The turbine (26) is designed as a segment turbine.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug.The invention relates to an internal combustion engine for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle, according to the preamble of patent claim 1. The invention also relates to a motor vehicle.

Die DE 103 48 131 A1 offenbart einen Verbrennungsmotor mit einem Ansaugtrakt für die Ansaugluft und eine Abgasanlage für die Verbrennungsprodukte des Verbrennungsmotors, sowie mit einer Sekundärlufteinblasung in die Abgasanlage zur Nachbehandlung der Verbrennungsprodukte und einer Messeinrichtung zur Ermittlung der Fördermenge an Sekundärluft.the DE 103 48 131 A1 discloses an internal combustion engine with an intake tract for the intake air and an exhaust system for the combustion products of the internal combustion engine, as well as with a secondary air injection into the exhaust system for after-treatment of the combustion products and a measuring device for determining the secondary air delivery rate.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug sowie ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Verbrennungskraftmaschine zu schaffen, sodass auf besonders kosten- und gewichtsgünstige Weise eine besonders vorteilhafte Sekundärlufteinblasung realisiert werden kann.The object of the present invention is to create an internal combustion engine for a motor vehicle and a motor vehicle with such an internal combustion engine, so that a particularly advantageous secondary air injection can be implemented in a particularly cost-effective and weight-efficient manner.

Diese Aufgabe wird durch eine Verbrennungskraftmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by an internal combustion engine having the features of patent claim 1 and by a motor vehicle having the features of patent claim 10 . Advantageous configurations with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine auch als Verbrennungsmotor bezeichnete und vorzugsweise als Hubkolbenmotor ausgebildete Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen vorzugsweise als Personenkraftwagen oder aber als Nutzfahrzeug ausgebildeten Kraftwagen. Dies bedeutet, dass das Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand die Verbrennungskraftmaschine umfasst und mittels der Verbrennungskraftmaschine antreibbar ist. Die Verbrennungskraftmaschine weist wenigstens einen Brennraum auf, welcher auch als erster Brennraum bezeichnet wird. In einem befeuerten Betrieb der Verbrennungskraftmaschine laufen in dem Brennraum Verbrennungsvorgänge ab, in deren Rahmen ein jeweiliges Kraftstoff-Luft-Gemisch verbrannt wird. Hieraus resultiert Abgas der Verbrennungskraftmaschine.A first aspect of the invention relates to an internal combustion engine, also referred to as an internal combustion engine and preferably designed as a reciprocating piston engine, for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle preferably designed as a passenger car or else as a commercial vehicle. This means that the motor vehicle in its fully manufactured state includes the internal combustion engine and can be driven by the internal combustion engine. The internal combustion engine has at least one combustion chamber, which is also referred to as the first combustion chamber. In a fired operation of the internal combustion engine, combustion processes take place in the combustion chamber, during which a respective fuel-air mixture is burned. This results in exhaust gas from the internal combustion engine.

Die Verbrennungskraftmaschine weist dabei einen von dem Abgas aus dem wenigstens einen Brennraum durchströmbaren Abgastrakt auf, in welchem eine Abgasnachbehandlungseinrichtung zum Nachbehandeln des Abgases angeordnet sein kann. Des Weiteren umfasst die Verbrennungskraftmaschine einen auch als Einlasstrakt bezeichneten Ansaugtrakt, welcher zumindest von Frischluft durchströmbar ist. Hierunter ist zu verstehen, dass zumindest Frischluft den Ansaugtrakt durchströmen kann. Insbesondere kann ein Gemisch den Ansaugtrakt durchströmen, wobei das Gemisch die Frischluft sowie wenigstens einen weiteren Bestandteil wie beispielsweise rückgeführtes Abgas und/oder, insbesondere unverbrannten, Kraftstoff umfassen kann. Die den Ansaugtrakt durchströmende Frischluft sowie der zuvor genannte, vorzugsweise flüssige Kraftstoff, bilden das zuvor genannte Kraftstoff-Luft-Gemisch, welches in dem wenigstens einen Brennraum verbrannt werden kann. Mittels des Ansaugtrakts wird die Frischluft zu dem und in den Brennraum geleitet.The internal combustion engine has an exhaust gas tract through which the exhaust gas from the at least one combustion chamber can flow and in which an exhaust gas aftertreatment device for aftertreatment of the exhaust gas can be arranged. Furthermore, the internal combustion engine includes an intake tract, also referred to as the intake tract, through which at least fresh air can flow. This means that at least fresh air can flow through the intake tract. In particular, a mixture can flow through the intake tract, wherein the mixture can include the fresh air and at least one other component such as recirculated exhaust gas and/or, in particular, unburned fuel. The fresh air flowing through the intake tract and the aforementioned, preferably liquid, fuel form the aforementioned fuel-air mixture, which can be burned in the at least one combustion chamber. The fresh air is routed to and into the combustion chamber by means of the intake tract.

Die Verbrennungskraftmaschine umfasst einen Abgasturbolader, welcher eine Turbine mit einem in dem Abgastrakt angeordneten und von dem Abgas antreibbaren Turbinenrad umfasst. Der Abgasturboladers umfass außerdem einen Verdichter mit einem in dem Ansaugtrakt angeordneten Verdichterrad zum Verdichten der in den Brennraum einzuleitenden Frischluft. Die verdichtete Frischluft wird auch als Ladeluft bezeichnet, da das Verdichten der Frischluft auch als Aufladen bezeichnet wird. Der wenigstens eine Brennraum kann mit der verdichteten Frischluft (Ladeluft) versorgt werden. Mit anderen Worten kann die Ladeluft in den wenigstens einen Brennraum eingeleitet werden.The internal combustion engine includes an exhaust gas turbocharger, which includes a turbine with a turbine wheel that is arranged in the exhaust gas tract and can be driven by the exhaust gas. The exhaust gas turbocharger also includes a compressor with a compressor wheel arranged in the intake tract for compressing the fresh air to be introduced into the combustion chamber. The compressed fresh air is also referred to as charge air, since the compression of the fresh air is also referred to as charging. The at least one combustion chamber can be supplied with the compressed fresh air (charge air). In other words, the charge air can be introduced into the at least one combustion chamber.

Die Verbrennungskraftmaschine weist außerdem wenigstens eine von Sekundärluft durchströmbare Sekundärluftleitung auf, mittels welcher die die Sekundärluftleitung durchströmende Sekundärluft, insbesondere unter Umgehung aller Brennräume der Verbrennungskraftmaschine, in den Abgastrakt einleitbar ist. Unter dem vorzugsweise vorgesehenen Merkmal, dass die die Sekundärluftleitung durchströmende Sekundärluft mittels der Sekundärluftleitung unter Umgehung aller Brennräume der Verbrennungskraftmaschine in den Abgastrakt einleitbar ist, ist zu verstehen, dass die die Sekundärluftleitung durchströmende Sekundärluft vorzugsweise alle Brennräume der Verbrennungskraftmaschine umgeht und somit nicht durch die Brennräume der Verbrennungskraftmaschine hindurchströmen kann, das heißt durch keinen Brennraum der Verbrennungskraftmaschine hindurchströmt. Mittels der in den Abgastrakt eingeleiteten Sekundärluft kann beispielsweise die zuvor genannte Abgasnachbehandlungseinrichtung besonders stark und in kurzer Zeit erwärmt werden, insbesondere dadurch, dass die in den Abgastrakt eingeleitet Sekundärluft beispielsweise mit im Abgas enthaltenen, unverbrannten und somit noch brennbaren Kraftstoffanteilen ein Sekundärluft-Kraftstoffanteile-Gemisch bildet, das in dem Abgastrakt unter Freisetzung von Wärme verbrannt werden kann. Hierdurch beziehungsweise mittels der zuvor genannten Wärme kann die Abgasnachbehandlungseinrichtung erwärmt und dadurch beispielsweise auch auf ihre auch als Light-off-Temperatur bezeichnete Anspringtemperatur gebracht werden. Das Sekundärluft-Kraftstoffanteile-Gemisch wird beispielsweise dadurch verbrannt, dass das Sekundärluft-Kraftstoffanteile-Gemisch mittels einer in dem Abgastrakt angeordneten und beispielsweise elektrisch betreibbaren Zündeinrichtung wie beispielsweise einer Glühkerze gezündet und dadurch verbrannt wird, oder das Sekundärluft-Kraftstoffanteile-Gemisch entzündet sich an einer heißen, in dem Abgastrakt angeordneten Komponente, insbesondere der Abgasnachbehandlungseinrichtung, wodurch das Sekundärluft-Kraftstoffanteile-Gemisch verbrannt wird. Bei der Komponente handelt es sich beispielsweise um einen Katalysator, insbesondere um einen Oxidationskatalysator, der Abgasnachbehandlungseinrichtung.The internal combustion engine also has at least one secondary air line through which secondary air can flow, by means of which the secondary air flowing through the secondary air line can be introduced into the exhaust tract, in particular bypassing all combustion chambers of the internal combustion engine. The preferably provided feature that the secondary air flowing through the secondary air line can be introduced into the exhaust tract by means of the secondary air line, bypassing all combustion chambers of the internal combustion engine, means that the secondary air flowing through the secondary air line preferably bypasses all combustion chambers of the internal combustion engine and thus not through the combustion chambers of the Internal combustion engine can flow through, that is, does not flow through any combustion chamber of the internal combustion engine. By means of the secondary air introduced into the exhaust tract, for example, the aforementioned exhaust gas aftertreatment device can be heated particularly strongly and in a short time, in particular because the secondary air introduced into the exhaust tract, for example with unburned and therefore still combustible fuel fractions contained in the exhaust gas, forms a secondary air/fuel fraction mixture forms, which can be burned in the exhaust tract with the release of heat. As a result, or by means of the aforementioned heat, the exhaust aftertreatment treatment device is heated and thereby also brought to its light-off temperature, for example. The mixture of secondary air and fuel is burned, for example, by the secondary air and fuel mixture being ignited by means of an ignition device, such as a glow plug, which is arranged in the exhaust gas tract and can be operated electrically, for example, and is thereby burned, or the secondary air and fuel mixture is ignited at one hot components arranged in the exhaust gas tract, in particular the exhaust gas aftertreatment device, as a result of which the mixture of secondary air and fuel components is burned. The component is, for example, a catalytic converter, in particular an oxidation catalytic converter, of the exhaust gas aftertreatment device.

Die Verbrennungskraftmaschine weist auch ein Ventilelement auf, mittels welchem eine Menge der die Sekundärluftleitung durchströmenden Sekundärluft einstellbar ist. Hierunter kann beispielsweise verstanden werden, dass mittels des Ventilelements ein von der Sekundärluft durchströmbarer Strömungsquerschnitt einstellbar ist, wodurch die Menge der die Sekundärluft durchströmenden Sekundärluft einstellbar ist. Insbesondere kann unter dem Merkmal, dass mittels des Ventilelements die Menge der die Sekundärluftleitung durchströmenden Sekundärluft einstellbar ist, verstanden werden, dass das Ventilelement zwischen wenigstens zwei Zuständen verstellbar beziehungsweise umschaltbar ist. In einem ersten der Zustände des Ventilelements ist beispielsweise ein erster Wert der Menge der die Sekundärluftleitung durchströmenden Sekundärluft eingestellt, wobei der erste Wert - gegebenenfalls bis auf etwaige, technisch bedingte Leckagen - 0 sein kann, sodass beispielsweise der erste Zustand ein Schließzustand ist, in welchem das Ventilelement die Sekundärluftleitung - bis auf die zuvor genannten, etwaigen, technisch bedingten Leckagen - mittels des Ventilelements versperrt ist. Dann kann keine Sekundärluft durch die Sekundärluftleitung hindurchströmen. In dem zweiten Zustand ist durch das Ventilelement beispielsweise ein gegenüber 0 und gegenüber dem ersten Wert größerer, zweiter Wert der Menge der die Sekundärluftleitung durchströmenden Sekundärluft eingestellt, sodass in dem zweiten Zustand das Ventilelement die Sekundärluftleitung freigibt. Somit ist der zweite Zustand beispielsweise ein Freigabezustand, in welchem Sekundärluft durch die Sekundärluftleitung hindurchströmen kann. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt ist beispielsweise im zweiten Zustand die Menge der die Sekundärluftleitung durchströmenden Sekundärluft größer als in dem ersten Zustand. Ferner ist es denkbar, dass das Ventilelement in wenigstens einem oder mehrere, weitere Zustände verstellbar ist, in dem durch das Ventilelement ein von dem ersten Wert und von dem zweiten Wert unterschiedlicher, gegenüber 9 größerer Wert der Mengen der die Sekundärluftleitung durchströmenden Sekundärluft beziehungsweise weitere, von dem ersten Wert und von dem zweiten Wert unterschiedliche, vorzugsweise gegenüber 0 größere Werte der Menge der die Sekundärluftleitung durchströmenden Sekundärluft eingestellt ist beziehungsweise sind. Das Einleiten der Sekundärluft in den Abgastrakt wird auch als Sekundärlufteinleitung, Sekundärluftzuführung oder Sekundärlufteinblasung bezeichnet.The internal combustion engine also has a valve element, by means of which a quantity of the secondary air flowing through the secondary air line can be adjusted. This can be understood to mean, for example, that a flow cross section through which the secondary air can flow can be adjusted by means of the valve element, as a result of which the quantity of secondary air flowing through the secondary air can be adjusted. In particular, the feature that the quantity of secondary air flowing through the secondary air line can be adjusted by means of the valve element means that the valve element can be adjusted or switched between at least two states. In a first of the states of the valve element, for example, a first value is set for the quantity of secondary air flowing through the secondary air line, with the first value being able to be 0 - possibly except for any technically caused leaks - so that, for example, the first state is a closed state in which the valve element the secondary air line - except for the previously mentioned, any, technically caused leaks - is blocked by the valve element. Then no secondary air can flow through the secondary air line. In the second state, the valve element sets a second value for the quantity of secondary air flowing through the secondary air line that is greater than 0 and the first value, for example, so that the valve element releases the secondary air line in the second state. Thus, the second state is a release state, for example, in which secondary air can flow through the secondary air line. To put it another way, for example in the second state the quantity of secondary air flowing through the secondary air line is greater than in the first state. Furthermore, it is conceivable that the valve element can be adjusted into at least one or more further states in which the valve element generates a value that is different from the first value and from the second value and is greater than 9 for the quantities of secondary air flowing through the secondary air line or other values of the quantity of secondary air flowing through the secondary air line that are different from the first value and from the second value, preferably greater than 0, are set. The introduction of the secondary air into the exhaust tract is also referred to as secondary air introduction, secondary air supply or secondary air injection.

Um nun die Sekundärlufteinblasung auf besonders kosten-, gewichts- und bauraumgünstige Weise realisieren zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Ventilelement als Kombinationsventil ausgebildet ist. Das Kombinationsventil wird auch als Kombiventil bezeichnet. Über das auch als Kombiventil bezeichnete Kombinationsventil ist die Sekundärluftleitung mit dem Ansaugtrakt an einer stromab des Verdichterrads angeordneten Abzweigstelle fluidisch verbunden oder verbindbar ist, sodass an der Abzweigstelle zumindest ein Teil der, insbesondere mittels des Verdichterrads geförderten und/oder verdichteten, Frischluft aus dem Ansaugtrakt abzweigbar, über das Ventilelement in die Sekundärluftleitung einleitbar und als die Sekundärluft mittels der Sekundärluftleitung in den Abgastrakt einleitbar ist. Mit anderen Worten, an der Abzweigstelle kann zumindest der zuvor genannte Teil der Frischluft aus dem Ansaugtrakt abgezweigt, das heißt aus dem Ansaugtrakt ausgleitet werden. Der abgezweigte Teil der Frischluft wird über das Ventilelement in die Sekundärluftleitung eingeleitet. Der in die Sekundärluftleitung eingeleitet Teil beziehungsweise die in die Sekundärluftleitung über das Kombiventil eingeleitet Frischluft kann als die Sekundärluft mittels der Sekundärluftleitung zu dem und in den Abgastrakt eingeleitet werden, sodass der abgezweigte Teil auf seinem Weg von der Abzweigstelle zu dem Abgastrakt das Ventilelement (Kombiventil) durchströmt.In order to be able to implement the secondary air injection in a way that is particularly economical in terms of cost, weight and installation space, it is provided according to the invention that the valve element is designed as a combination valve. The combination valve is also referred to as a combination valve. The secondary air line is fluidically connected or can be connected to the intake tract at a branch point arranged downstream of the compressor wheel via the combination valve, also referred to as a combination valve, so that at least part of the fresh air, in particular conveyed and/or compressed by means of the compressor wheel, can be branched off from the intake tract at the branch point , can be introduced via the valve element into the secondary air line and can be introduced as the secondary air into the exhaust tract by means of the secondary air line. In other words, at least the aforementioned part of the fresh air can be branched off from the intake tract at the branching point, that is to say it can be discharged from the intake tract. The branched off part of the fresh air is fed into the secondary air line via the valve element. The part introduced into the secondary air line or the fresh air introduced into the secondary air line via the combination valve can be introduced as the secondary air by means of the secondary air line to and into the exhaust tract, so that the branched off part on its way from the branching point to the exhaust tract the valve element (combi valve) flows through.

Die Abzweigstelle ist beispielsweise in Strömungsrichtung in der den Ansaugtrakt durchströmende Frischluft stromauf einer in dem Ansaugtrakt angeordneten Drosselklappe angeordnet, mittels welcher eine Menge der in den wenigstens einen Brennraum einzuleitenden und somit dem Brennraum zuzuführenden Frischluft einstellbar ist. Wird beispielsweise die zunächst geöffnet Drosselklappe geschlossen, so kann dann zumindest der zuvor genannte, zunächst zwischen dem Verdichterrad und der dann geschlossenen Drosselklappe angeordnete Teil der mittels des Verdichterrads verdichteten Frischluft an der Abzweigstelle aus dem Ansaugtrakt abgezweigt und über das Ventilelement in die Sekundärluftleitung und in den Abgastrakt geführt werden. Dadurch kann ein übermäßiges, durch die sich zunächst zwischen dem Verdichterrad und der Drosselklappe befindende und verdichtete Frischluft bewirktes Abbremsen des Verdichterrads vermieden werden. Somit kombiniert die Erfindung sozusagen ein Schubumluftsystem mit einem Sekundärluftsystem. Hierbei kommt gemäß der Erfindung dem Ventilelement eine Doppelfunktion zu, sodass das Ventilelement als das zuvor genannte Kombinationsventil ausgebildet ist. Einerseits wird das Ventilelement genutzt, um die Menge der die Sekundärluftleitung durchströmenden und in den Abgastrakt einzuleitenden Sekundärluft einzustellen, sodass das Ventilelement sozusagen als Sekundärluftventil verwendet wird. Zum anderen wird das Ventilelement als Schubumluftventil (SUV) verwendet, um über das Schubumluftventil zumindest den zuvor genannten Teil der Frischluft aus dem Ansaugtrakt abzuzweigen und die die Sekundärluftleitung und über diese in den Abgastrakt einzuleiten. Dadurch kann beispielsweise ein zusätzliches, separates Schubumluftsystem vermieden werden, sodass die Teileanzahl, das Gewicht, der Bauraumbedarf und die Kosten der Verbrennungskraftmaschine in einem besonders geringen Rahmen gehalten werden können.The branching point is arranged, for example, in the direction of flow in the fresh air flowing through the intake tract upstream of a throttle valve arranged in the intake tract, by means of which a quantity of fresh air to be introduced into the at least one combustion chamber and thus to be supplied to the combustion chamber can be adjusted. If, for example, the initially opened throttle valve is closed, then at least the above-mentioned part of the fresh air compressed by means of the compressor wheel, which is initially arranged between the compressor wheel and the throttle valve that is then closed, can be branched off at the branching point from the intake tract and via the valve element into the secondary air line and into the Exhaust tract are performed. As a result, an excessive braking of the compressor wheel caused by the compressed fresh air initially located between the compressor wheel and the throttle valve can be avoided. The invention thus combines, so to speak, an overrun air recirculation system with a secondary air system. Here, according to the invention, the valve element has a dual function, so that the valve element is designed as the aforementioned combination valve. On the one hand, the valve element is used to adjust the quantity of secondary air flowing through the secondary air line and to be introduced into the exhaust gas tract, so that the valve element is used as a kind of secondary air valve. On the other hand, the valve element is used as a diverter valve (SUV) in order to divert at least the above-mentioned part of the fresh air from the intake tract via the diverter valve and introduce it into the secondary air line and via this into the exhaust tract. As a result, for example, an additional, separate overrun air recirculation system can be avoided, so that the number of parts, the weight, the installation space requirement and the costs of the internal combustion engine can be kept within a particularly low range.

Durch die Ausgestaltung des Ventilelements als Kombiventil ist es ferner möglich, das Verdichterrad zu nutzen, um mittels des Verdichterrads beispielsweise die Sekundärluft zu fördern, insbesondere durch die Sekundärluftleitung hindurch zu fördern. Somit kann das Verdichterrad als Sekundärluftpumpe, welche einfach auch als Luftpumpe bezeichnet wird, genutzt werden, wobei mittels der Sekundärluftpumpe die Sekundärluft beispielsweise in die Sekundärluftleitung hineingefördert und/oder durch die Sekundärluftleitung hindurch gefördert wird oder werden kann. Hierdurch kann eine zusätzliche, separate Fördereinrichtung zum Fördern der Sekundärluft vermieden werden, sodass die Kosten, die Teileanzahl, das Gewicht und der Bauraumbedarf der Verbrennungskraftmaschine in einem besonders geringen Rahmen gehalten werden können. Die Nutzung des Verdichterrads als Sekundärluftpumpe ist auch insofern vorteilhaft, als mittels des Verdichterrads ein besonders hohes Druckgefälle geschaffen beziehungsweise ein besonders großer Massen- und/oder Volumenstrom der Sekundärluft realisiert werden kann. Dies bedeutet insbesondere, dass eine besonders große, auch als Sauerstoffmenge bezeichnete Menge an Sauerstoff, der in der mittels des Verdichterrads geförderten Sekundärluft enthalten ist, in den Abgastrakt eingeleitet werden kann, sodass beispielsweise die Abgasnachbehandlungseinrichtung besonders effektiv und effizient aufgeheizt werden kann.The configuration of the valve element as a combination valve also makes it possible to use the compressor wheel, for example, to convey the secondary air by means of the compressor wheel, in particular to convey it through the secondary air line. The compressor wheel can thus be used as a secondary air pump, which is also referred to simply as an air pump, with the secondary air being conveyed, for example, into the secondary air line and/or being conveyed through the secondary air line, by means of the secondary air pump. As a result, an additional, separate conveying device for conveying the secondary air can be avoided, so that the costs, the number of parts, the weight and the space requirement of the internal combustion engine can be kept within a particularly low range. The use of the compressor wheel as a secondary air pump is also advantageous in that a particularly high pressure drop can be created or a particularly large mass and/or volume flow of the secondary air can be realized by means of the compressor wheel. This means in particular that a particularly large amount of oxygen, also referred to as the amount of oxygen, contained in the secondary air conveyed by means of the compressor wheel, can be introduced into the exhaust gas tract, so that the exhaust gas aftertreatment device, for example, can be heated particularly effectively and efficiently.

Des Weiteren ist es erfindungsgemäße vorgesehen, dass die Turbine als eine Segmentturbine ausgebildet ist. Somit weist die Turbine wenigstens oder genau zwei von dem Abgas der Verbrennungskraftmaschine durchströmbare Segmente auf, welche zumindest teilweise fluidisch voneinander getrennt sind sowie in Umfangsrichtung des Turbinenrads über dessen Umfang hintereinander beziehungsweise aufeinanderfolgend angeordnet, das heißt hintereinander geschaltet sind. Die Turbine umfasst beispielsweise ein Turbinengehäuse, in welchem das Turbinenrad drehbar aufgenommen ist. Dabei begrenzt das Turbinengehäuse einen Aufnahmeraum, in welchem das Turbinenrad drehbar aufgenommen ist. Die beispielsweise als Segmentspiralen und somit als Spiralkanäle ausgebildeten Segmente der Segmentturbine münden insbesondere über jeweilige, von dem Abgas durchströmbare Ausströmquerschnitte in den Aufnahmeraum. Bei der Segmentturbine ist es vorgesehen, dass die Segmente in Umfangsrichtung des Turbinenrads über dessen Umfang hintereinander beziehungsweise aufeinanderfolgend in den Aufnahmeraum münden, sodass die Ausströmquerschnitte nicht etwa oder nicht nur in axialer Richtung der Turbine beziehungsweise des Turbinenrads nebeneinander beziehungsweise hintereinander angeordnet sind, sondern bei der Segmentturbine sind die Ausströmquerschnitte in Umfangsrichtung des Turbinenrads über dessen Umfang aufeinanderfolgend beziehungsweise hintereinander angeordnet beziehungsweise geschaltet. Durch die Ausgestaltung der Turbine als Mehrsegmentturbine können das Schubumluftsystem und das Sekundärluftsystem wie oben beschrieben besonders gut kombiniert beziehungsweise zusammengefasst werden, sodass die Teileanzahl, das Gewicht, die Kosten und der Bauraumbedarf besonders gering gehalten werden können.Furthermore, it is provided according to the invention that the turbine is designed as a segment turbine. The turbine thus has at least or exactly two segments through which the exhaust gas of the internal combustion engine can flow, which are at least partially fluidically separated from one another and arranged one behind the other or consecutively in the circumferential direction of the turbine wheel over its circumference, i.e. connected in series. The turbine includes, for example, a turbine housing in which the turbine wheel is rotatably accommodated. The turbine housing delimits a receiving space in which the turbine wheel is rotatably received. The segments of the segment turbine, which are designed, for example, as segment spirals and thus as spiral ducts, open into the receiving space in particular via respective outflow cross-sections through which the exhaust gas can flow. In the case of the segmented turbine, it is provided that the segments in the circumferential direction of the turbine wheel open one behind the other or one after the other over its circumference into the receiving space, so that the outflow cross sections are not arranged next to one another or one behind the other, or not only in the axial direction of the turbine or the turbine wheel, but In the segment turbine, the outflow cross sections are arranged or connected in succession or one behind the other in the circumferential direction of the turbine wheel over its circumference. Due to the design of the turbine as a multi-segment turbine, the overrun air system and the secondary air system can be combined or combined particularly well as described above, so that the number of parts, the weight, the costs and the space requirement can be kept particularly low.

Um die Teileanzahl, die Kosten, das Gewicht und den Bauraumbedarf in einem besonders geringen Rahmen halten zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Ventilelement auch als ein Rückschlagventil ausgebildet oder betreibbar ist, welches in Richtung der Abzweigstelle sperrt und in entgegengesetzte Richtung öffnet. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass das Ventilelement eine in Richtung der Abzweigstelle und somit in eine erste Strömungsrichtung durch das Ventilelement hindurch verlaufende Strömung der Sekundärluft vermeidet, da das Ventilelement in die erste Strömungsrichtung schließt. Das Ventilelement öffnet jedoch in eine der ersten Strömungsrichtung entgegengesetzte, von der Abzweigstelle weg und beispielsweise hin zu der Sekundärluftleitung weisende, zweite Strömungsrichtung, sodass die Sekundärluft entlang der zweiten Strömungsrichtung von der Abzweigstelle zu der Sekundärluftleitung und dabei durch das Ventilelement hindurch strömen kann. Dadurch kann die Verwendung eines weiteren, separaten und zusätzlichen Rückschlagventils vermieden werden. Somit ist es vorzugsweise vorgesehen, dass das Kombinationsventil die Funktionen eines Rückschlagventils oder von Rückschlagventilen, eines Schubumluftventils und einer Sekundärluftpumpe beziehungsweise eines Sekundärluftventils übernimmt. Somit kommt dem Ventilelement gegebenenfalls sogar eine Dreifachfunktion zu.In order to be able to keep the number of parts, the costs, the weight and the installation space requirement to a particularly low level, it is provided in a further embodiment of the invention that the valve element is also designed or can be operated as a non-return valve which blocks in the direction of the branch point and in opens in the opposite direction. This means in particular that the valve element prevents the secondary air from flowing in the direction of the branch point and thus in a first flow direction through the valve element, since the valve element closes in the first flow direction. However, the valve element opens in a second flow direction opposite to the first flow direction, pointing away from the branching point and, for example, towards the secondary air line, so that the secondary air can flow along the second flow direction from the branching point to the secondary air line and thereby through the valve element. As a result, the use of a further, separate and additional check valve can be avoided. Thus, it is preferably provided that the combination valve has the functions a check valve or check valves, a diverter valve and a secondary air pump or a secondary air valve. Thus, the valve element may even have a triple function.

Um auf besonders kosten-, gewichts- und bauraumgünstige Weise eine besonders hohe Sekundärluftmenge fördern und in den Einlasstrakt einleiten zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass dem Verdichterrad eine elektrische Maschine zugeordnet ist, mittels welcher das Verdichterrad elektrisch, das heißt unter Nutzung von elektrischer Energie antreibbar ist. Beispielsweise ist der Abgasturbolader als elektrisch unterstützter Abgasturbolader (euATL) ausgebildet, sodass, insbesondere über die Welle, mittels der elektrischen Maschine zumindest das Verdichterrad und vorzugsweise auch das Turbinenrad angetrieben werden kann beziehungsweise können. Mit Hilfe der elektrischen Maschine kann zumindest das Verdichterrad auch dann vorteilhaft angetrieben werden, sodass mittels des Verdichterrads auch dann vorteilhaft die Sekundärluft gefördert werden kann, wenn kein oder ein nur geringer Massestrom des Abgases zum Antreiben des Turbinenrads und somit des Verdichterrads zur Verfügung steht. Dies hat sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn das Kraftfahrzeug als Hybridfahrzeug ausgebildet ist, denn ein solches Hybridfahrzeug kann sich über lange Zeiträume hinweg erstreckende Betriebszustände aufweisen, in welchen die Verbrennungskraftmaschine deaktiviert ist und somit kein aus Verbrennungsvorgängen resultierendes Abgas bereitstellt.In order to be able to convey a particularly large amount of secondary air and introduce it into the intake tract in a particularly cost-effective, weight-saving and space-saving manner, a further embodiment of the invention provides for an electrical machine to be assigned to the compressor wheel, by means of which the compressor wheel is electrically, i.e can be driven using electrical energy. For example, the exhaust gas turbocharger is designed as an electrically assisted exhaust gas turbocharger (euATL), so that at least the compressor wheel and preferably also the turbine wheel can be driven, in particular via the shaft, by means of the electric machine. With the help of the electric machine, at least the compressor wheel can also be driven advantageously, so that the secondary air can also be advantageously conveyed by means of the compressor wheel when no or only a small mass flow of the exhaust gas is available for driving the turbine wheel and thus the compressor wheel. This has proven to be particularly advantageous when the motor vehicle is designed as a hybrid vehicle, because such a hybrid vehicle can have operating states extending over long periods of time in which the internal combustion engine is deactivated and therefore does not provide any exhaust gas resulting from combustion processes.

Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Verbrennungskraftmaschine wenigstens oder genau vier Zylinder aufweist. Die Zylinder sind beispielsweise entlang einer Geraden nebeneinander und somit in Reihe angeordnet. Ein erster der Zylinder begrenzt den wenigstens einen Brennraum teilweise, wobei der wenigstens eine Brennraum - wie zuvor beschrieben - auch als erster Brennraum bezeichnet wird. Der erste Zylinder und somit der erste Brennraum sind mit einer von Abgas aus dem ersten Zylinder beziehungsweise dem ersten Brennraum durchströmbaren, ersten Abgasleitung des Abgastrakts fluidisch verbunden, sodass das Abgas aus dem ersten Brennraum ausströmen und in die erste Abgasleitung einströmen kann. Ein zweiter der Zylinder begrenzt einen zweiten Brennraum der Verbrennungskraftmaschine teilweise, wobei der zweite Zylinder dem ersten Zylinder, insbesondere unmittelbar beziehungsweise direkt, benachbart ist. Unter dem Merkmal, dass der zweite Zylinder dem ersten Zylinder benachbart ist, ist zu verstehen, dass, insbesondere entlang der zuvor genannten, gedachten Geraden zwischen dem ersten Zylinder und dem zweiten Zylinder kein anderer, weiterer, einen weiteren Brennraum begrenzender Zylinder der Verbrennungskraftmaschine angeordnet ist. Der zweite Zylinder und somit der zweite Brennraum sind mit einer von Abgas aus dem zweiten Zylinder beziehungsweise aus dem zweiten Brennraum durchströmbaren und zumindest teilweise fluidisch von der ersten Abgasleitung getrennten, zweiten Abgasleitung des Abgastrakts fluidisch verbunden, sodass das aus dem zweiten Zylinder beziehungsweise dem zweiten Brennraum ausströmende Abgas in die zweite Abgasleitung strömt und die zweite Abgasleitung durchströmt.A further embodiment is characterized in that the internal combustion engine has at least or exactly four cylinders. The cylinders are arranged next to one another along a straight line, for example, and are therefore arranged in series. A first of the cylinders partially delimits the at least one combustion chamber, the at least one combustion chamber--as described above--also being referred to as the first combustion chamber. The first cylinder and thus the first combustion chamber are fluidically connected to a first exhaust gas line of the exhaust tract through which exhaust gas from the first cylinder or the first combustion chamber can flow, so that the exhaust gas can flow out of the first combustion chamber and into the first exhaust gas line. A second of the cylinders partially delimits a second combustion chamber of the internal combustion engine, the second cylinder being in particular directly adjacent to the first cylinder. The feature that the second cylinder is adjacent to the first cylinder means that, in particular along the aforementioned imaginary straight line between the first cylinder and the second cylinder, no other cylinder of the internal combustion engine that delimits another combustion chamber is arranged . The second cylinder and thus the second combustion chamber are fluidically connected to a second exhaust gas line of the exhaust tract through which exhaust gas from the second cylinder or from the second combustion chamber can flow and which is at least partially fluidically separated from the first exhaust gas line, so that the gas from the second cylinder or the second combustion chamber outflowing exhaust gas flows into the second exhaust pipe and flows through the second exhaust pipe.

Ein dritter der Zylinder begrenzt einen dritten Brennraum der Verbrennungskraftmaschine teilweise, wobei der dritte Zylinder, insbesondere entlang der zuvor genannten Geraden, dem zweiten Zylinder, insbesondere unmittelbar, benachbart ist. Der dritte Zylinder und somit der dritte Brennraum sind mit einer von Abgas aus dem den dritten Zylinder beziehungsweise dem dritten Brennraum durchströmbaren und zumindest teilweise fluidisch von der ersten Abgasleitung und von der zweiten Abgasleitung getrennten, dritten Abgasleitung des Abgastrakts fluidisch verbunden, sodass das aus dem dritten Brennraum beziehungsweise aus dem dritten Zylinder ausströmende Abgas in die dritte Abgasleitung einströmt und die dritte Abgasleitung durchströmt. Der vierte Zylinder begrenzt einen vierten Brennraum der Verbrennungskraftmaschine teilweise, wobei der Zylinder, insbesondere entlang der zuvor genannten, gedachten Geraden, dem dritten Zylinder benachbart ist. Außerdem sind der vierte Zylinder und somit der vierte Brennraum mit einer von Abgas aus dem vierten Zylinder beziehungsweise aus dem vierten Brennraum durchströmbaren und zumindest teilweise fluidisch von der ersten Abgasleitung, von der zweiten Abgasleitung und von der dritten Abgasleitung getrennten, vierten Abgasleitung des Abgastrakts fluidisch verbunden, sodass das aus dem vierten Zylinder beziehungsweise aus dem vierten Brennraum ausströmende Abgas in die vierte Abgasleitung einströmt und die vierte Abgasleitung durchströmt.A third of the cylinders partially delimits a third combustion chamber of the internal combustion engine, the third cylinder being particularly directly adjacent to the second cylinder, particularly along the aforementioned straight line. The third cylinder and thus the third combustion chamber are fluidically connected to a third exhaust line of the exhaust tract through which exhaust gas from the third cylinder or the third combustion chamber can flow and which is at least partially fluidically separated from the first exhaust line and the second exhaust line, so that the from the third Combustion chamber or exhaust gas flowing out of the third cylinder flows into the third exhaust pipe and flows through the third exhaust pipe. The fourth cylinder partially delimits a fourth combustion chamber of the internal combustion engine, the cylinder being adjacent to the third cylinder, in particular along the imaginary straight line mentioned above. In addition, the fourth cylinder and thus the fourth combustion chamber are fluidically connected to a fourth exhaust line of the exhaust tract through which exhaust gas from the fourth cylinder or from the fourth combustion chamber can flow and which is at least partially fluidically separated from the first exhaust line, the second exhaust line and the third exhaust line , so that the exhaust gas flowing out of the fourth cylinder or the fourth combustion chamber flows into the fourth exhaust pipe and flows through the fourth exhaust pipe.

Dabei sind nun drei alternative Unterausführungen möglich. Bei einer ersten der Unterausführungen ist es vorgesehen, dass bezogen auf die Abgasleitungen ausschließlich die zweite Abgasleitung des zweiten Zylinders und die dritte Abgasleitung des dritten Zylinders jeweils wenigstens oder genau eine Einleitstelle aufweisen, an welcher die die Sekundärluftleitung durchströmende Sekundärluft in die zweite Abgasleitung und in die dritte Abgasleitung einleitbar ist.Three alternative sub-executions are now possible. In a first of the sub-designs, it is provided that, with regard to the exhaust lines, only the second exhaust line of the second cylinder and the third exhaust line of the third cylinder each have at least or exactly one inlet point at which the secondary air flowing through the secondary air line is fed into the second exhaust line and into the third exhaust pipe can be introduced.

Bei einer zweiten der Unterausführungen ist es vorgesehen, dass bezogen auf die vier Abgasleitungen ausschließlich die erste Abgasleitung und die vierte Abgasleitung jeweils wenigstens oder genau eine Einleitstelle aufweisen, an welcher die die Sekundärluftleitung durchströmende Sekundärluft in die erste Abgasleitung und in die vierte Abgasleitung einleitbar ist.In a second of the sub-embodiments, it is provided that, based on the four exhaust lines, exclusively the first exhaust line and the fourth exhaust line each at least or exactly have an introduction point at which the secondary air flowing through the secondary air line can be introduced into the first exhaust gas line and into the fourth exhaust gas line.

Bei einer dritten der Unterausführungen ist es vorgesehen, dass die Verbrennungskraftmaschine eine zumindest teilweise fluidisch von der Sekundärluftleitung getrennte und von weiterer Sekundärluft durchströmbare, zweite Sekundärluftleitung umfasst. Dabei ist es denkbar, dass die weitere Sekundärluft, welche die zweite Sekundärluftleitung durchströmt, aus dem Ansaugtrakt stammt. Somit können die vorherigen und folgenden Ausführungen zur ersten Sekundärluft ohne weiteres auch auf die zweite Sekundärluft übertragen werden und umgekehrt. Wie im Folgenden noch genauer erläutert wird, kann beispielsweise bei der dritten Unterausführungsform mittels der zweiten Sekundärluftleitung die die zweite Sekundärluftleitung durchströmende, weitere Sekundärluft vorzugsweise unter Umgehung der beziehungsweise aller Brennräume der Verbrennungskraftmaschine in den Abgastrakt eingeleitet werden, sodass die die zweite Sekundärluftleitung durchströmende, weitere Sekundärluft durch keinen Brennraum der Verbrennungskraftmaschine hindurchströmt.In a third of the sub-embodiments, it is provided that the internal combustion engine comprises a second secondary air line, which is at least partially fluidically separated from the secondary air line and through which additional secondary air can flow. It is conceivable that the additional secondary air, which flows through the second secondary air line, comes from the intake tract. Thus, the previous and following statements on the first secondary air can also be applied to the second secondary air and vice versa. As will be explained in more detail below, in the third sub-embodiment, for example, the additional secondary air flowing through the second secondary air line can be introduced into the exhaust tract by means of the second secondary air line, preferably bypassing the or all combustion chambers of the internal combustion engine, so that the additional secondary air flowing through the second secondary air line does not flow through any combustion chamber of the internal combustion engine.

Bei der dritten Unterausführungsform ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die erste Abgasleitung wenigstens oder genau eine erste Einleitstelle, die zweite Abgasleitung wenigstens oder genau eine zweite Einleitstelle, die dritte Abgasleitung wenigstens oder genau eine dritte Einleitstelle und die vierte Abgasleitung wenigstens oder genau eine vierte Einleitstelle aufweist. Dabei ist an der ersten und an der vierten Einleitstelle die die erste Sekundärluftleitung durchströmende Sekundärluft in die erste Abgasleitung und in die vierte Abgasleitung einleitbar, wobei an der zweiten Einleitstelle und an der dritten Einleitstelle die die zweite Sekundärluftleitung durchströmende, weitere Sekundärluft in die zweite Abgasleitung und in die dritte Abgasleitung einleitbar ist. Die Sekundärluftleitungen sind somit flutenindividuelle Systeme, über welche die Sekundärluft und die weitere Sekundärluft besonders vorteilhaft in die Abgasleitungen eingeleitet werden kann. die Abgasleitungen sind Teile des Abgastrakts und werden daher auch als Abgastraktteile bezeichnet.In the third sub-embodiment, it is preferably provided that the first exhaust pipe has at least or exactly one first inlet point, the second exhaust pipe has at least or exactly one second inlet point, the third exhaust pipe has at least or exactly one third inlet point and the fourth exhaust pipe has at least or exactly one fourth inlet point . At the first and at the fourth inlet point, the secondary air flowing through the first secondary air line can be introduced into the first exhaust line and the fourth exhaust line, with the further secondary air flowing through the second secondary air line being introduced into the second exhaust line and at the third inlet point can be introduced into the third exhaust line. The secondary air lines are therefore systems that are individual to the flow, via which the secondary air and the further secondary air can be introduced into the exhaust gas lines in a particularly advantageous manner. the exhaust pipes are parts of the exhaust system and are therefore also referred to as exhaust system parts.

Durch die Erfindung können insbesondere die folgenden Vorteile realisiert werden:

  • - Umsetzung einer Sekundärlufteinblasung bei minimalem Bauraum
  • - Kostenreduzierung gegenüber herkömmlichen Lösungen
  • - deutlich erweiterter Betriebsbereich gegenüber herkömmlichen Lösungen, da herkömmliche Sekundärluftpumpen vor allem bei Hybrid-Anwendungen nicht in der Lage sind, erforderliche Druckverhältnisse bei hohen Motorlasten zu liefern. Dies kann jedoch bei der Erfindung realisiert werden.
In particular, the following advantages can be realized by the invention:
  • - Implementation of a secondary air injection with minimal installation space
  • - Cost reduction compared to conventional solutions
  • - Significantly extended operating range compared to conventional solutions, since conventional secondary air pumps are not able to deliver the required pressure ratios at high engine loads, especially in hybrid applications. However, this can be realized in the invention.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein vorzugsweise als Kraftwagen ausgebildetes Kraftfahrzeug, welches eine Verbrennungskraftmaschine gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung aufweist und mittels der Verbrennungskraftmaschine antreibbar ist. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.A second aspect of the invention relates to a motor vehicle, preferably designed as a motor vehicle, which has an internal combustion engine according to the first aspect of the invention and can be driven by the internal combustion engine. Advantages and advantageous configurations of the first aspect of the invention are to be regarded as advantages and advantageous configurations of the second aspect of the invention and vice versa.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention result from the following description of preferred exemplary embodiments and from the drawing. The features and combinations of features mentioned above in the description and the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and/or shown alone in the figures can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own, without going beyond the scope of the leave invention.

Die Zeichnung zeigt in:

  • 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug;
  • 2 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform der Verbrennungskraftmaschine;
  • 3 eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform der Verbrennungskraftmaschine;
  • 4 eine schematische Darstellung einer vierten Ausführungsform der Verbrennungskraftmaschine; und
  • 5 eine schematische Darstellung einer fünften Ausführungsform der Verbrennungskraftmaschine.
The drawing shows in:
  • 1 a schematic representation of a first embodiment of an internal combustion engine according to the invention for a motor vehicle;
  • 2 a schematic representation of a second embodiment of the internal combustion engine;
  • 3 a schematic representation of a third embodiment of the internal combustion engine;
  • 4 a schematic representation of a fourth embodiment of the internal combustion engine; and
  • 5 a schematic representation of a fifth embodiment of the internal combustion engine.

In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.Elements that are the same or have the same function are provided with the same reference symbols in the figures.

1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine erste Ausführungsform einer als Hubkolbenmotor ausgebildeten und auch als Verbrennungsmotor bezeichneten Verbrennungskraftmaschine 10 für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen. Die Verbrennungskraftmaschine 10 weist vorliegend genau vier entlang einer gedachten Geraden und somit in Reihe hintereinander beziehungsweise aufeinanderfolgend angeordnete Zylinder 12a-d auf, welche durch ein Zylindergehäuse 14 der Verbrennungskraftmaschine 10 gebildet beziehungsweise begrenzt sind. Der Zylinder 12a wird als erster Zylinder bezeichnet, der Zylinder 12b wird als zweiter Zylinder bezeichnet, der Zylinder 12c wird als dritter Zylinder bezeichnet und der Zylinder 12d wird als vierter Zylinder bezeichnet. Insbesondere wird der erste Zylinder auch als Zylinder 1, der zweite Zylinder auch als Zylinder 2, der dritte Zylinder auch als Zylinder 3 und der vierte Zylinder auch als Zylinder 4 bezeichnet. Der erste Zylinder 12a begrenzt einen ersten Brennraum 16a, der zweite Zylinder 12b begrenzt einen zweiten Brennraum 16b, der dritte Zylinder 12c begrenzt einen dritten Brennraum 16c und der vierte Zylinder 12d begrenzt einen vierten Brennraum 16d. Somit weist die Verbrennungskraftmaschine 10 auch genau vier Brennräume in Form der Brennräume 16a-d auf, in welchen während eines befeuerten Betriebs der Verbrennungskraftmaschine 10 Verbrennungsvorgänge ablaufen. In dem jeweiligen Zylinder 12a-d ist ein jeweiliger Kolben translatorisch bewegbar angeordnet, wobei der jeweilige Kolben den jeweiligen Brennraum 16a-d teilweise begrenzt. 1 shows a schematic representation of a first embodiment of an internal combustion engine 10 designed as a reciprocating piston engine and also referred to as an internal combustion engine for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle. In the present case, the internal combustion engine 10 has exactly four along an imaginary straight line and thus arranged in a row one behind the other or one after the other Cylinder 12a-d, which are formed or limited by a cylinder housing 14 of the internal combustion engine 10. Cylinder 12a is referred to as the first cylinder, cylinder 12b is referred to as the second cylinder, cylinder 12c is referred to as the third cylinder, and cylinder 12d is referred to as the fourth cylinder. In particular, the first cylinder is also referred to as cylinder 1, the second cylinder is also referred to as cylinder 2, the third cylinder is also referred to as cylinder 3, and the fourth cylinder is also referred to as cylinder 4. The first cylinder 12a delimits a first combustion chamber 16a, the second cylinder 12b delimits a second combustion chamber 16b, the third cylinder 12c delimits a third combustion chamber 16c and the fourth cylinder 12d delimits a fourth combustion chamber 16d. Internal combustion engine 10 therefore also has exactly four combustion chambers in the form of combustion chambers 16a-d, in which combustion processes take place during fired operation of internal combustion engine 10. A respective piston is arranged in a translationally movable manner in the respective cylinder 12a-d, with the respective piston partially delimiting the respective combustion chamber 16a-d.

Die Verbrennungskraftmaschine 10 weist einen von Abgas aus den Brennräumen 16a-d durchströmbaren Abgastrakt 18 auf, in welchem beispielsweise eine in den Fig. nicht dargestellte Abgasnachbehandlungseinrichtung zum Nachbehandeln des Abgases angeordnet sein kann. Während des befeuerten Betriebs wird bei dem jeweiligen, in dem jeweiligen Brennraum 16a-d stattfindenden Verbrennungsvorgang ein Kraftstoff-Luft-Gemisch verbrannt, welches einen vorzugsweise flüssigen Kraftstoff und Frischluft umfasst. Durch das Verbrennen des Kraftstoff-Luft-Gemischs entsteht das Abgas.The internal combustion engine 10 has an exhaust gas tract 18 through which exhaust gas from the combustion chambers 16a-d can flow and in which, for example, an exhaust gas aftertreatment device (not shown in the figures) for aftertreatment of the exhaust gas can be arranged. During the fired operation, a fuel-air mixture, which preferably includes a liquid fuel and fresh air, is burned in the respective combustion process taking place in the respective combustion chamber 16a-d. Exhaust gas is produced by burning the fuel-air mixture.

Dabei umfasst die Verbrennungskraftmaschine 10 einen von der genannten Frischluft durchströmbaren und auch als Einlasstrakt bezeichneten Ansaugtrakt 20, mittels welchem die den Einlasstrakt (AS 20) durchströmende Frischluft zu den und in die Brennräume 16a-d und somit zu den und in die Zylinder 12a-d geleitet wird.The internal combustion engine 10 comprises an intake tract 20 through which the mentioned fresh air can flow and is also referred to as the intake tract, by means of which the fresh air flowing through the intake tract (AS 20) flows to and into the combustion chambers 16a-d and thus to and into the cylinders 12a-d is conducted.

Die Verbrennungskraftmaschine 10 umfasst außerdem einen Abgasturbolader 22, welche einen in dem Ansaugtrakt 20 angeordneten Verdichter 24 und eine in dem Abgastrakt 18 angeordnete Turbine 26 aufweist. Der Verdichter 24 umfasst ein in dem Ansaugtrakt 20 angeordnetes Verdichterrad 28, mittels welchem die den Abgastrakt 2 durchströmende Frischluft verdichtet werden kann. Die Turbine 26 umfasst ein in dem Abgastrakt 18 angeordnetes und von dem Abgas antreibbares Turbinenrad 30. Der Abgasturbolader 22 umfasst eine Welle 32, über welche das Verdichterrad 28 von dem Turbinenrad 30 antreibbar ist. Durch Antreiben des Verdichterrads 28 wird mittels des Verdichterrads 28 die den Ansaugtrakt 20 durchströmenden Frischluft verdichtet.The internal combustion engine 10 also includes an exhaust gas turbocharger 22 which has a compressor 24 arranged in the intake tract 20 and a turbine 26 arranged in the exhaust tract 18 . The compressor 24 includes a compressor wheel 28 which is arranged in the intake section 20 and by means of which the fresh air flowing through the exhaust section 2 can be compressed. The turbine 26 includes a turbine wheel 30 which is arranged in the exhaust tract 18 and can be driven by the exhaust gas. The exhaust gas turbocharger 22 includes a shaft 32 via which the compressor wheel 28 can be driven by the turbine wheel 30 . By driving the compressor wheel 28 , the fresh air flowing through the intake tract 20 is compressed by means of the compressor wheel 28 .

In Strömungsrichtung der den Ansaugtrakt 20 durchströmenden Frischluft ist stromab des Verdichterrads 29 ein Ladeluftkühler 34 angeordnet, mittels welchem die verdichtete und dadurch erwärmte Frischluft, bevor sie in die Brennräume 16a-d einströmt, gekühlt wird. Des Weiteren ist in Strömungsrichtung der den Ansaugtrakt 20 durchströmenden Frischluft stromab des Verdichterrads 28 und stromauf des Ladeluftkühlers 34 eine Drosselklappe 36 angeordnet, mittels welcher eine Menge der den Brennräumen 16a-d zuzuführenden Frischluft einstellbar ist.A charge air cooler 34 is arranged downstream of the compressor wheel 29 in the flow direction of the fresh air flowing through the intake tract 20, by means of which the compressed and thereby heated fresh air is cooled before it flows into the combustion chambers 16a-d. Furthermore, in the flow direction of the fresh air flowing through the intake tract 20, a throttle valve 36 is arranged downstream of the compressor wheel 28 and upstream of the charge air cooler 34, by means of which a quantity of fresh air to be supplied to the combustion chambers 16a-d can be adjusted.

Die Verbrennungskraftmaschine 10 umfasst außerdem eine von Sekundärluft durchströmbare Sekundärluftleitung 38, mittels welcher die die Sekundärluftleitung 38 durchströmende Sekundärluft unter Umgehung aller Brennräume 16a-d der Verbrennungskraftmaschine 10 in den Abgastrakt 18 einleitbar ist. Die in den Abgastrakt 18 eingeleitete Sekundärluft kann beispielsweise mit unverbrannten und somit brennbaren Bestandteilen des zuvor genannten Kraftstoffs ein Sekundärluft-Kraftstoffanteile-Gemisch bilden, das beispielsweise in dem Abgastrakt 18 und Freisetzung von Wärme verbrannt werden kann. Hierdurch kann beispielsweise die zuvor genannte Abgasnachbehandlungseinrichtung effektiv und effizient aufgeheizt, das heißt erwärmt werden. Die zuvor genannten, im Abgastrakt 18 beziehungsweise im Abgas aufgenommenen Bestandteile des Kraftstoffes sind beispielsweise Kraftstoffanteile, die unverbrannt aus zumindest einem der Brennräume 16a-d in den Abgastrakt 18 gelangt sind und/oder gezielt, insbesondere unter Umgehung aller Brennräume 16a-d und/oder über wenigstens einen der Brennräume 16a-d in den Abgastrakt 18 eingebracht werden.The internal combustion engine 10 also includes a secondary air line 38 through which secondary air can flow, by means of which the secondary air flowing through the secondary air line 38 can be introduced into the exhaust tract 18 bypassing all combustion chambers 16a-d of the internal combustion engine 10 . The secondary air introduced into the exhaust tract 18 can, for example, form a secondary air/fuel mixture with unburned and therefore combustible components of the aforementioned fuel, which mixture can be burned, for example, in the exhaust tract 18 and release of heat. As a result, for example, the aforementioned exhaust gas aftertreatment device can be heated up effectively and efficiently, that is to say heated. The above-mentioned components of the fuel taken up in exhaust gas tract 18 or in the exhaust gas are, for example, fuel components that have reached exhaust gas tract 18 unburned from at least one of combustion chambers 16a-d and/or in a targeted manner, in particular by bypassing all combustion chambers 16a-d and/or are introduced into the exhaust tract 18 via at least one of the combustion chambers 16a-d.

Des Weiteren umfasst die Verbrennungskraftmaschine 10 ein Ventilelement 40, mittels welchem eine Menge der die Sekundärluftleitung 38 durchströmenden Sekundärluft einstellbar ist. Beispielsweise kann das Ventilelement 40 zwischen wenigstens einer Schließstellung und wenigstens einer Freigabestellung umgeschaltet, oder verstellt werden. In der Schließstellung versperrt das Ventilelement 40 die Sekundärluftleitung 38, sodass keine Sekundärluft durch die Sekundärluftleitung 38 hindurchströmen kann. In der Freigabestellung gibt das Ventilelement 40 beispielsweise die Sekundärluftleitung 38 frei, sodass in der Freigabestellung Sekundärluft durch die Sekundärluftleitung 38 hindurchströmen und mittels der Sekundärluftleitung 38 in den Abgastrakt 18 eingeleitet werden kann. Das Einleiten der Sekundärluft in den Abgastrakt 18 wird auch als Sekundärlufteinblasung, Sekundärluftzufuhr oder Sekundärlufteinleitung bezeichnet.Furthermore, the internal combustion engine 10 includes a valve element 40, by means of which a quantity of the secondary air flowing through the secondary air line 38 can be adjusted. For example, the valve element 40 can be switched or adjusted between at least one closed position and at least one release position. In the closed position, the valve element 40 blocks the secondary air line 38 so that no secondary air can flow through the secondary air line 38 . In the release position, the valve element 40 releases the secondary air line 38 , for example, so that secondary air can flow through the secondary air line 38 in the release position and can be introduced into the exhaust tract 18 by means of the secondary air line 38 . The introduction of the secondary air into the exhaust tract 18 is also referred to as secondary air injection, secondary air supply or secondary air introduction.

Um nun eine besonders vorteilhafte Sekundärlufteinblasung in den Abgastrakt 18 realisieren zu können, ist das Ventilelement 40 als ein Kombinationsventil ausgebildet, über welches die Sekundärluftleitung 38 mit dem Ansaugtrakt 20 an einer stromab des Verdichterrads 28 und stromauf der Drosselklappe 36 angeordneten Abzweigstelle A fluidisch verbunden oder verbindbar ist. An der Abzweigstelle A kann zumindest ein Teil der Frischluft aus dem Ansaugtrakt 20 abgezweigt, mithin abgeführt oder ausgeleitet werden. Die an der Abzweigstelle A aus dem Ansaugtrakt 20 abgezweigte Frischluft beziehungsweise ihr zuvor genannter Teil kann über das Ventilelement 40 in die Sekundärluftleitung 38 eingeleitet und als die zuvor genannte Sekundärluft mittels der Sekundärluftleitung 38 in den Abgastrakt 18 eingeleitet werden. Dies bedeutet, dass der zuvor genannte, an der Abzweigstelle A aus dem Ansaugtrakt 20 abgezweigte Teil der Frischluft die zuvor genannte Sekundärluft ist beziehungsweise als die Sekundärluft verwendet wird. Da die Abzweigstelle A stromab des Verdichterrads 28 angeordnet ist, kann das Verdichterrad 28 beziehungsweise der Verdichter 24 als Sekundärluftpumpe genutzt werden, um die Sekundärluft zu fördern, insbesondere in die Sekundärluftleitung 38 hinein zu fördern und/oder durch die Sekundärluftleitung 38 hindurch zu fördern und/oder in den Abgastrakt 18 hinein zu fördern. Dadurch kann eine zusätzliche separate Sekundärluftpumpe vermieden werden, sodass die Teileanzahl, das Gewicht, die Kosten und der Bauraumbedarf der Verbrennungskraftmaschine 10 in einem besonders geringen Rahmen gehalten werden können. Es ist erkennbar, dass die die Sekundärluftleitung 38 durchströmende Sekundärluft aus dem Ansaugtrakt 20 stammt und unter Umgehung der beziehungsweise aller Brennräume 16a-d in den Abgastrakt 18 eingeleitet wird. Dies bedeutet, dass die Sekundärluft durch keinen Brennraum der Verbrennungskraftmaschine 10 hindurchströmt.In order to be able to implement a particularly advantageous injection of secondary air into the exhaust tract 18, the valve element 40 is designed as a combination valve, via which the secondary air line 38 is fluidically connected or can be connected to the intake tract 20 at a branch point A arranged downstream of the compressor wheel 28 and upstream of the throttle valve 36 is. At the branching point A, at least part of the fresh air can be branched off from the intake tract 20 and consequently discharged or discharged. The fresh air branched off from intake tract 20 at branch point A, or its previously mentioned part, can be introduced via valve element 40 into secondary air line 38 and, as the aforementioned secondary air, can be introduced into exhaust tract 18 by means of secondary air line 38 . This means that the aforementioned part of the fresh air branched off from the intake tract 20 at the branching point A is the aforementioned secondary air or is used as the secondary air. Since the branching point A is arranged downstream of the compressor wheel 28, the compressor wheel 28 or the compressor 24 can be used as a secondary air pump in order to convey the secondary air, in particular to convey it into the secondary air line 38 and/or to convey it through the secondary air line 38 and/or or to promote in the exhaust tract 18 inside. As a result, an additional separate secondary air pump can be avoided, so that the number of parts, the weight, the costs and the installation space requirement of the internal combustion engine 10 can be kept within a particularly small framework. It can be seen that the secondary air flowing through the secondary air line 38 comes from the intake tract 20 and is introduced into the exhaust tract 18 bypassing the or all of the combustion chambers 16a-d. This means that the secondary air does not flow through any combustion chamber of internal combustion engine 10 .

Des Weiteren ist es vorgesehen, dass die Turbine 26 als eine Segmentturbine ausgebildet ist. Dies bedeutet, dass die Turbine 26 wenigstens oder genau zwei Segmente aufweist, welche auch als Turbinensegmente bezeichnet werden und in 1 mit S1 und S2 bezeichnet sind. Beispielsweise umfasst die Turbine 26 ein Turbinengehäuse, welches einen Aufnahmeraum bildet beziehungsweise begrenzt. Dabei ist das Turbinenrad 30 in dem Aufnahmeraum angeordnet und dabei relativ zu dem Turbinengehäuse drehbar. Die Segmente S1 und S2 sind insbesondere durch das Turbinengehäuse begrenzte oder gebildete, von dem Abgas durchströmbare Kanäle, welche beispielsweise in Umfangsrichtung des Turbinenrads über dessen Umfang spiralförmig verlaufen. Somit sind die Kanäle beziehungsweise Segmente S1 und S2 vorzugsweise Spiralkanäle beziehungsweise Spiralsegmente. Die Segmente S1 und S2 (Kanäle) münden über jeweilige, von dem Abgas durchströmbare Ausströmquerschnitte in den Aufnahmeraum. Dies bedeutet, dass das Abgas über den jeweiligen Ausströmquerschnitt aus dem jeweiligen Segment S1 beziehungsweise S2 ausströmen und in den Aufnahmeraum einströmen kann. Dabei sind die Ausströmquerschnitte nicht etwa in axialer Richtung des Turbinenrads 30 hintereinander beziehungsweise aufeinanderfolgend angeordnet, sondern die Ausströmquerschnitte sind in Umfangsrichtung des Turbinenrads 30 über dessen Umfang hintereinander beziehungsweise aufeinanderfolgend angeordnet. Somit münden die Segmente S1 und S2 in Umfangsrichtung des Turbinenrads 30 über dessen Umfang aufeinanderfolgend in den AR. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt sind die Segmente S1 und S2 in Umfangsrichtung des Turbinenrads 30 über dessen Umfang verteilt beziehungsweise hintereinander angeordnet. Hierdurch ist eine passive Sekundärlufteinblasung in den Abgastrakt 18 ohne zusätzliche, separate Sekundärluftpumpe möglich, sodass die Teileanzahl, der Bauraumbedarf, die Kosten und das Gewicht besonders gering gehalten werden können. Des Weiteren kommt der Sekundärluftleitung 38 und dem Ventilelement 40 eine Doppelfunktion zu. Zum einen wird die Sekundärluftleitung 38 genutzt, um die Sekundärluft in den Abgastrakt 18 einzuleiten, das heißt einzublasen. In dieser Hinsicht wird das Ventilelement 40 zum einen als Sekundärluftventil verwendet, um die Menge der die Sekundärluftleitung 38 durchströmenden und in den Abgastrakt 18 einzuleitenden Sekundärluft einzustellen. Zum anderen wird sozusagen die Sekundärluftleitung 38 zur Realisierung einer Art Schubumluft oder Schubumluftsystem verwendet, wobei in dieser Hinsicht das Ventilelement 40 als ein Schubumluftventil oder als eine Art Schubumluftventil verwendet wird. Da die Abzweigstelle A stromab des Verdichterrads 28 und stromauf der Drosselklappe 36 angeordnet ist, kann beispielsweise dann, wenn die zunächst geöffnete Drosselklappe 36, insbesondere abrupt, geschlossen wird, ein übermäßiges, durch die zunächst zwischen dem Verdichterrad 28 und der Drosselklappe 36 angeordnete und mittels des Verdichterrads 28 verdichtete Frischluft bewirktes Abbremsen des Verdichterrads 28 vermieden werden, dass zumindest ein Teil der zunächst zwischen dem Verdichterrad 28 und der Drosselklappe 36 angeordneten Frischluft an der Abzweigstelle A aus dem Ansaugtrakt 20 abgezweigt und über das Ventilelement 40 in die Sekundärluftleitung 38 eingeleitet wird.Furthermore, it is provided that the turbine 26 is designed as a segment turbine. This means that the turbine 26 has at least or exactly two segments, which are also referred to as turbine segments and 1 are denoted by S1 and S2. For example, the turbine 26 includes a turbine housing, which forms or delimits a receiving space. The turbine wheel 30 is arranged in the receiving space and is rotatable relative to the turbine housing. The segments S1 and S2 are, in particular, delimited or formed by the turbine housing, channels through which the exhaust gas can flow, which, for example, run spirally in the circumferential direction of the turbine wheel over its circumference. Thus, the channels or segments S1 and S2 are preferably spiral channels or spiral segments. The segments S1 and S2 (channels) open into the receiving space via respective outflow cross sections through which the exhaust gas can flow. This means that the exhaust gas can flow out of the respective segment S1 or S2 via the respective outflow cross section and can flow into the receiving space. The outflow cross sections are not arranged one behind the other or one after the other in the axial direction of the turbine wheel 30, but the outflow cross sections are arranged one behind the other or one after the other in the circumferential direction of the turbine wheel 30 over its circumference. Thus, the segments S1 and S2 flow into the AR in the circumferential direction of the turbine wheel 30 over its circumference in succession. In other words, the segments S1 and S2 are distributed in the circumferential direction of the turbine wheel 30 over its circumference or arranged one behind the other. As a result, passive secondary air injection into the exhaust tract 18 is possible without an additional, separate secondary air pump, so that the number of parts, the space requirement, the costs and the weight can be kept particularly low. Furthermore, the secondary air line 38 and the valve element 40 have a dual function. On the one hand, the secondary air line 38 is used to introduce the secondary air into the exhaust tract 18, that is to say to blow it. In this respect, the valve element 40 is used on the one hand as a secondary air valve in order to adjust the quantity of secondary air flowing through the secondary air line 38 and to be introduced into the exhaust gas tract 18 . On the other hand, the secondary air line 38 is used, so to speak, to implement a type of overrun air or overrun air system, with the valve element 40 being used in this regard as an overrun air valve or as a type of overrun air valve. Since branch point A is located downstream of compressor wheel 28 and upstream of throttle valve 36, for example when the initially open throttle valve 36 is closed, in particular abruptly, an excessive braking of compressor wheel 28 caused by the fresh air compressed by compressor wheel 28 can be avoided in that at least part of the fresh air initially arranged between compressor wheel 28 and throttle valve 36 is branched off from intake tract 20 at branch point A and is introduced via valve element 40 into secondary air line 38.

Eine weitere Funktion des Ventilelements 40 kann vorzugsweise sein, dass das Ventilelement 40 als ein Rückschlagventil ausgebildet oder betreibbar ist. Das Rückschlagventil sperrt in Richtung der Abzweigstelle A, sodass beispielsweise Sekundärluft aus der Sekundärluftleitung 38 nicht durch das Ventilelement 40 hindurch zu der Abzweigstelle A rückströmen, mithin nicht in eine zu der Abzweigstelle A hin weisende, erste Strömungsrichtung durch das Ventilelement 40 hindurchströmen kann. In entgegengesetzte Richtung, das heißt in eine der ersten Strömungsrichtung entgegengesetzte, zweite und von der Abzweigstelle A weg weisende Strömungsrichtung jedoch öffnet das Ventilelement 40, sodass der Teil der Frischluft als Sekundärluft in die zweite Strömungsrichtung durch das Ventilelement 40 hindurchströmen und somit in die Sekundärluftleitung 38 einströmen kann.A further function of the valve element 40 can preferably be that the valve element 40 is designed or can be operated as a check valve. The check valve blocks in the direction of branch point A, so that, for example, secondary air from secondary air line 38 does not return through valve element 40 to branch point A flow, and therefore cannot flow through the valve element 40 in a first flow direction pointing to the branch point A. However, valve element 40 opens in the opposite direction, i.e. in a second flow direction opposite to the first flow direction and pointing away from branch point A, so that part of the fresh air flows as secondary air in the second flow direction through valve element 40 and thus into secondary air line 38 can flow in.

Des Weiteren ist aus 1 erkennbar, dass der erste Zylinder 12a beziehungsweise der erste Brennraum 16a fluidisch mit einer ersten Abgasleitung 42 des Abgastrakts 18 verbunden ist. Der zweite Zylinder 12b beziehungsweise der zweiten Brennraum 16b ist fluidisch mit einer zweiten Abgasleitung 44 des Abgastrakts 18 verbunden, wobei die zweite Abgasleitung 44 zumindest teilweise von der Abgasleitung 42 getrennt ist, und wobei die Zylinder 12a und 12b einander benachbart sind. Der dritte Zylinder 12c beziehungsweise der dritte Brennraum 16c ist fluidisch mit einer dritten Abgasleitung 46 des Abgastrakts 18 verbunden, wobei die Abgasleitung 46 zumindest teilweise fluidisch von den Abgasleitungen 42 und 44 getrennt ist. Außerdem ist der Zylinder 12c dem Zylinder 12b benachbart. Der Zylinder 12d beziehungsweise der Brennraum 16d ist fluidisch mit einer vierten Abgasleitung 48 des Abgastrakts 18 verbunden, wobei die Abgasleitung 48 zumindest teilweise von den Abgasleitungen 42, 44 und 46 fluidisch getrennt ist. Dabei ist der Zylinder 12d dem Zylinder 12c benachbart. Beispielsweise sind die Abgasleitungen 42, 44, 46 und 48 durch einen Abgaskrümmer 50 des Abgastrakts 18 gebildet. Der Abgaskrümmer 50 wird beispielsweise auch als Auspuffkrümmer bezeichnet. Es ist erkennbar, dass die Abgasleitungen 42 und 48 und somit die Zylinder 1 und 4 zu dem Segment S1 zusammengeführt sind beziehungsweise in das Segment S1 münden. Die Abgasleitungen 44 und 46 und somit die Zylinder 2 und 3 sind zu dem Segment S2 zusammengeführt beziehungsweise münden in das Segment S2. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt sind die Brennräume 16a und 16d über die Abgasleitungen 42 und 48 fluidisch mit dem Segment S1 verbunden, während die Brennräume 16b und 16c über die Abgasleitungen 44 und 46 fluidisch mit dem Segment S2 verbunden sind.Furthermore, it is off 1 recognizable that the first cylinder 12a or the first combustion chamber 16a is fluidly connected to a first exhaust line 42 of the exhaust tract 18 . The second cylinder 12b or the second combustion chamber 16b is fluidically connected to a second exhaust line 44 of the exhaust tract 18, the second exhaust line 44 being at least partially separate from the exhaust line 42, and the cylinders 12a and 12b being adjacent to one another. The third cylinder 12c or the third combustion chamber 16c is fluidly connected to a third exhaust line 46 of the exhaust tract 18, wherein the exhaust line 46 is at least partially fluidly separated from the exhaust lines 42 and 44. In addition, cylinder 12c is adjacent to cylinder 12b. The cylinder 12d or the combustion chamber 16d is fluidly connected to a fourth exhaust line 48 of the exhaust tract 18, the exhaust line 48 being at least partially fluidically separated from the exhaust lines 42, 44 and 46. In this case, the cylinder 12d is adjacent to the cylinder 12c. For example, the exhaust lines 42, 44, 46 and 48 are formed by an exhaust manifold 50 of the exhaust tract 18. The exhaust manifold 50 is also referred to as an exhaust manifold, for example. It can be seen that the exhaust gas lines 42 and 48 and thus the cylinders 1 and 4 are combined to form the segment S1 or open into the segment S1. The exhaust lines 44 and 46 and thus the cylinders 2 and 3 are brought together to form the segment S2 or open into the segment S2. In other words, combustion chambers 16a and 16d are fluidly connected to segment S1 via exhaust lines 42 and 48, while combustion chambers 16b and 16c are fluidly connected to segment S2 via exhaust lines 44 and 46.

Bei der in 1 gezeigten ersten Ausführungsform weisen bezogen auf die Abgasleitungen 42, 44, 46 und 48 ausschließlich die Abgasleitungen 42 und 48 jeweils genau eine Einleitstelle E1 beziehungsweise E4 auf, an welcher die die Sekundärluftleitung 38 durchströmende Sekundärluft in die jeweilige Abgasleitung 42 beziehungsweise 48 und somit in den Abgastrakt 18 einleitbar ist. Dabei ist die Sekundärluftleitung 38 an der Einleitstelle E fluidisch mit der Abgasleitung 42 verbindbar oder verbunden und die Sekundärluftleitung 38 ist an der Einleitstelle E4 fluidisch mit der Abgasleitung 48 verbindbar oder verbunden. Eine Einleitung von Sekundärluft aus der Sekundärluftleitung 38 in die Abgasleitung 44 und 46 unterbleibt.At the in 1 The first embodiment shown has, in relation to the exhaust lines 42, 44, 46 and 48, only the exhaust lines 42 and 48 each have exactly one inlet point E1 or E4, at which the secondary air flowing through the secondary air line 38 enters the respective exhaust line 42 or 48 and thus into the exhaust tract 18 can be initiated. The secondary air line 38 is fluidically connectable or connected to the exhaust gas line 42 at the inlet point E and the secondary air line 38 is fluidically connectable or connected to the exhaust gas line 48 at the inlet point E4. There is no introduction of secondary air from the secondary air line 38 into the exhaust gas line 44 and 46 .

In Verbindung mit einer Stoßaufladung der Segmentturbine durch eine Kombination aus erhöhter Abgasenergie und einer starken, bei der Segmentturbine vorgesehenen und auch als Flutentrennung bezeichneten Trennung der Segmente S1 und S2 ist die Möglichkeit gegeben, ein Sekundärluftsystem und ein Schubumluftsystem zu kombinieren, insbesondere durch die oben beschriebene Doppelfunktion der Sekundärluftleitung 38 und des Ventilelements 40. Dadurch kann im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen einen Komplexitätsreduzierung der Verbrennungskraftmaschine 10 realisiert werden.In connection with a surge charging of the segment turbine through a combination of increased exhaust gas energy and a strong separation of the segments S1 and S2, which is provided for the segment turbine and is also referred to as flow separation, there is the possibility of combining a secondary air system and an overrun air recirculation system, in particular through the above-described one The secondary air line 38 and the valve element 40 have a dual function. As a result, the complexity of the internal combustion engine 10 can be reduced compared to conventional solutions.

2 zeigt eine zweite Ausführungsform der Verbrennungskraftmaschine 10. Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich insbesondere dadurch von der ersten Ausführungsform, dass bezogen auf die Abgasleitungen 42, 44, 46 und 48 ausschließlich die zweite Abgasleitung 44 und die dritte Abgasleitung 46 jeweils genau eine Einleitstelle E2 beziehungsweise E3 aufweisen, an welcher die die Sekundärluftleitung 38 durchströmende Sekundärluft in die Abgasleitung 44 beziehungsweise 46 und somit in den Abgastrakt 18 einleitbar ist. Somit unterbleibt bei den Abgasleitungen 42 und 48 eine Sekundärlufteinblasung. Während somit bei der ersten Ausführungsform eine Sekundärlufteinblasung nur in die Abgasleitungen 42 und 48 der Zylinder 1 und 4 erfolgt, erfolgt bei der zweiten Ausführungsform eine Sekundärlufteinblasung nur in die Abgasleitungen 44 und 46 der Zylinder 2 und 3. 2 shows a second embodiment of the internal combustion engine 10. The second embodiment differs from the first embodiment in particular in that, based on the exhaust lines 42, 44, 46 and 48, only the second exhaust line 44 and the third exhaust line 46 each have exactly one inlet point E2 or E3 , at which the secondary air flowing through the secondary air line 38 can be introduced into the exhaust line 44 or 46 and thus into the exhaust tract 18 . A secondary air injection is thus omitted in the exhaust gas lines 42 and 48 . Thus, while secondary air is injected only into the exhaust gas lines 42 and 48 of cylinders 1 and 4 in the first embodiment, secondary air is injected only into the exhaust gas lines 44 and 46 of cylinders 2 and 3 in the second embodiment.

3 zeigt eine dritte Ausführungsform der Verbrennungskraftmaschine 10. Bei der dritten Ausführungsform umfasst die Verbrennungskraftmaschine 10 eine zumindest teilweise fluidisch von der auch als erste Sekundärluftleitung bezeichneten Sekundärluftleitung 38 getrennte und von weiterer Sekundärluft durchströmbare, zweite Sekundärluftleitung 52, sowie ein beispielsweise zusätzlich zu dem Ventilelement 40 vorgesehenes, zweites Ventilelement 54. Dabei können die vorherigen und folgenden Ausführungen zur Sekundärluftleitung 38 und dem Ventilelement 40 ohne weiteres auch auf die Sekundärluftleitung 52 und das zugehörige Ventilelement 54 übertragen werden und umgekehrt. Das Ventilelement 54 ist somit beispielsweise ebenfalls als ein Kombinationsventil ausgebildet, über welches die zweite Sekundärluftleitung 52 mit dem Ansaugtrakt 20 an einer stromab des Verdichterrads 28 und stromauf der Drosselklappe 36 angeordneten und beispielsweise von der Abzweigstelle A beabstandeten, zweiten Abzweigstelle A2 fluidisch verbunden oder verbindbar ist, an welcher zumindest ein weiterer Teil der Frischluft aus dem Ansaugtrakt 20 abzweigbar, über das zweite Ventilelement 54 in die zweite Sekundärluftleitung 52 einleitbar und als die weitere Sekundärluft mittels der zweiten Sekundärluftleitung 52 in den Abgastrakt 18 einleitbar ist. Beispielsweise ist die Abzweigstelle A2 stromab der Abzweigstelle A angeordnet. Die dritte Ausführungsform ist somit eine Kombination der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform, wobei die Sekundärluftleitung 38 wie bei der ersten Ausführungsform bezogen auf die Abgasleitungen 42, 44, 46 und 48 ausschließlich mit den Abgasleitungen 42 und 48 (ZR 1 und 4) fluidisch verbunden oder verbindbar ist. Bezogen auf die Abgasleitungen 42, 44, 46 und 48 ist die zweite Sekundärluftleitung 52 ausschließlich mit den Abgasleitungen 44 und 46 (Zylinder 2 und 3) verbunden. Somit bilden die Sekundärluftleitung 38 und das Ventilelement 40 ein erstes Flutensystem, und die Sekundärluftleitung 52 und das Ventilelement 54 bilden ein zweites Flutensystem, wobei die Flutensysteme flutenindividuelle Systeme sind, über welche die Abgasleitungen 42, 44, 46 und 48 insbesondere im Hinblick auf die Segmente S1 und S2 der Segmentturbine besonders vorteilhaft mit der Sekundärluft versorgt werden können. 3 shows a third embodiment of the internal combustion engine 10. In the third embodiment, the internal combustion engine 10 comprises a second secondary air line 52, which is at least partially fluidically separate from the secondary air line 38, also referred to as the first secondary air line, and through which further secondary air can flow, and a second secondary air line 52, which is provided, for example, in addition to the valve element 40 second valve element 54. The previous and following statements regarding the secondary air line 38 and the valve element 40 can also be readily applied to the secondary air line 52 and the associated valve element 54 and vice versa. Valve element 54 is thus also embodied, for example, as a combination valve, via which second secondary air line 52 is fluidically connected to intake tract 20 at a second branch point A2 that is arranged downstream of compressor wheel 28 and upstream of throttle valve 36 and is spaced apart from branch point A, for example is bound or connectable, at which at least a further part of the fresh air can be branched off from the intake tract 20, can be introduced into the second secondary air line 52 via the second valve element 54 and can be introduced as the further secondary air into the exhaust tract 18 by means of the second secondary air line 52. For example, branch point A2 is arranged downstream of branch point A. The third embodiment is thus a combination of the first embodiment and the second embodiment, with the secondary air line 38 being fluidically connected to the exhaust lines 42, 44, 46 and 48 exclusively with the exhaust lines 42 and 48 (ZR 1 and 4) as in the first embodiment or is connectable. With respect to the exhaust gas lines 42, 44, 46 and 48, the second secondary air line 52 is connected exclusively to the exhaust gas lines 44 and 46 (cylinders 2 and 3). The secondary air line 38 and the valve element 40 thus form a first flow system, and the secondary air line 52 and the valve element 54 form a second flow system, the flow systems being individual flow systems via which the exhaust gas lines 42, 44, 46 and 48, in particular with regard to the segments S1 and S2 of the segment turbine can be supplied with the secondary air in a particularly advantageous manner.

Bei der dritten Ausführungsform sind die Ventilelemente 40 und 54 zwei einzelne Sekundärluftventile. Es ist denkbar, die Ventilelemente 40 und 54 zusammenzufassen und beispielsweise durch ein einziges Ventilelement zu ersetzen, über welches die Sekundärluftleitungen 38 und 52 mit der Sekundärluft versorgbar sind, insbesondere derart, dass die Sekundärluftleitungen 38 und 52 über das gemeinsame Sekundärluftventil fluidisch mit den Abzweigstellen A beziehungsweise A2 oder mit einer den Sekundärluftleitungen 38 und 52 gemeinsamen Abzweigstelle wie beispielsweise der Abzweigstelle A oder Abzweigstelle A2 fluidisch verbunden oder verbindbar sind.In the third embodiment, the valve elements 40 and 54 are two separate secondary air valves. It is conceivable to combine the valve elements 40 and 54 and replace them, for example, with a single valve element, via which the secondary air lines 38 and 52 can be supplied with the secondary air, in particular in such a way that the secondary air lines 38 and 52 are fluidically connected via the common secondary air valve to the branch points A or A2 or are fluidically connected or connectable to a branch point common to the secondary air lines 38 and 52, such as branch point A or branch point A2.

4 zeigt eine vierte Ausführungsform der Verbrennungskraftmaschine 10. Bei der vierten Ausführungsform ist die eine Sekundärluftleitung 38 an den Einleitstellen E1, E2, E3 und E4 fluidisch mit den Abgasleitungen 42, 44, 46 und 48 verbunden oder verbindbar. Die Turbine 26 kann als Segmentturbine oder aber als andere Turbine ausgebildet sein. 4 12 shows a fourth embodiment of the internal combustion engine 10. In the fourth embodiment, the one secondary air line 38 is fluidically connected or can be connected to the exhaust gas lines 42, 44, 46 and 48 at the introduction points E1, E2, E3 and E4. The turbine 26 can be designed as a segment turbine or as another turbine.

Schließlich zeigt 5 eine fünfte Ausführungsform. Bei der fünften Ausführungsform ist der Abgasturbolader 22 als elektrisch unterstützter Abgasturbolader (euATL) ausgebildet. Dabei umfasst der Abgasturbolader 22 eine in 5 besonders schematisch dargestellte, elektrische Maschine 56, mittels welcher zumindest das Verdichterrad 28 elektrisch angetrieben werden kann. Somit kann der Abgasturbolader 22 besonders vorteilhaft als Sekundärluftpumpe verwendet werden, sodass eine besonders große Menge der Sekundärluft über die Sekundärluftleitung 38 in den Abgastrakt 18 eingeleitet werden kann. Auf die Verwendung einer zusätzlichen, separaten Sekundärluftpumpe kann somit verzichtet werden.Finally shows 5 a fifth embodiment. In the fifth embodiment, the exhaust gas turbocharger 22 is designed as an electrically assisted exhaust gas turbocharger (euATL). The exhaust gas turbocharger 22 comprises an in 5 particularly shown schematically, electric machine 56, by means of which at least the compressor wheel 28 can be driven electrically. The exhaust gas turbocharger 22 can thus be used particularly advantageously as a secondary air pump, so that a particularly large quantity of the secondary air can be introduced into the exhaust tract 18 via the secondary air line 38 . The use of an additional, separate secondary air pump can thus be dispensed with.

BezugszeichenlisteReference List

1010
Verbrennungskraftmaschineinternal combustion engine
12a-d12a-d
Zylindercylinder
1414
Zylindergehäusecylinder body
16a-d16a-d
Brennraumcombustion chamber
1818
Abgastraktexhaust tract
2020
Ansaugtraktintake tract
2222
Abgasturboladerexhaust gas turbocharger
2424
Verdichtercompressor
2626
Turbineturbine
2828
Verdichterradcompressor wheel
3030
Turbinenradturbine wheel
3232
WelleWave
3434
Ladeluftkühlerintercooler
3636
Drosselklappethrottle
3838
Sekundärluftleitungsecondary air line
4040
Ventilelementvalve element
4242
Abgasleitungexhaust pipe
4444
Abgasleitungexhaust pipe
4646
Abgasleitungexhaust pipe
4848
Abgasleitungexhaust pipe
5050
Abgaskrümmerexhaust manifold
5252
Sekundärluftleitungsecondary air line
5454
Ventilelementvalve element
5656
elektrische Maschineelectric machine
A, A2A, A2
Abzweigstellejunction
E1 - E4E1 - E4
Einleitstelledischarge point

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents cited by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • DE 10348131 A1 [0002]DE 10348131 A1 [0002]

Claims (5)

Verbrennungskraftmaschine (10) für ein Kraftfahrzeug, mit einem von Abgas aus wenigstens einem Brennraum (16a) der Verbrennungskraftmaschine (10) durchströmbaren Abgastrakt (18), mit einem zumindest von Frischluft durchströmbaren Ansaugtrakt (20), mittels welchem die den Ansaugtrakt (20) durchströmende Frischluft in den Brennraum (16a) einleitbar ist, mit einem Abgasturbolader (22), welcher eine Turbine (26) mit einem in dem Abgastrakt (18) angeordneten und von dem Abgas antreibbaren Turbinenrad (30) und einen in dem Ansaugtrakt (20) angeordneten Verdichter (24) mit einem Verdichterrad (26) zum Verdichten der in den Brennraum (16a) einzuleitenden Frischluft aufweist, mit wenigstens einer von Sekundärluft durchströmbaren Sekundärluftleitung (38), mittels welcher die die Sekundärluftleitung (38) durchströmende Sekundärluft in den Abgastrakt (18) einleitbar ist, und mit einem Ventilelement (40), mittels welchem eine Menge der die Sekundärluftleitung (38) durchströmenden Sekundärluft einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement (40) als Kombinationsventil ausgebildet ist, über welches die Sekundärluftleitung (38) mit dem Ansaugtrakt (20) an einer stromab des Verdichterrads (26) angeordneten Abzweigstelle (A) fluidisch verbunden oder verbindbar ist, an welcher zumindest ein Teil der Frischluft aus dem Ansaugtrakt (20) abzweigbar, über das Ventilelement (40) in die Sekundärluftleitung (38) einleitbar und als die Sekundärluft mittels der Sekundärluftleitung (38) in den Abgastrakt (18) einleitbar ist, wobei die Turbine (26) als eine Segmentturbine ausgebildet ist. Internal combustion engine (10) for a motor vehicle, with an exhaust gas section (18) through which exhaust gas from at least one combustion chamber (16a) of the internal combustion engine (10) can flow, with an intake section (20) through which at least fresh air can flow, by means of which the Fresh air can be introduced into the combustion chamber (16a), with an exhaust gas turbocharger (22) which has a turbine (26) with a turbine wheel (30) arranged in the exhaust gas section (18) and which can be driven by the exhaust gas and a turbine wheel (30) arranged in the intake section (20). Compressor (24) with a compressor wheel (26) for compressing the fresh air to be introduced into the combustion chamber (16a), with at least one secondary air line (38) through which secondary air can flow, by means of which the secondary air flowing through the secondary air line (38) is fed into the exhaust tract (18) can be introduced, and having a valve element (40) by means of which a quantity of the secondary air flowing through the secondary air line (38) once adjustable, characterized in that the valve element (40) is designed as a combination valve, via which the secondary air line (38) is fluidically connected or can be connected to the intake tract (20) at a branch point (A) arranged downstream of the compressor wheel (26). which at least part of the fresh air can be branched off from the intake tract (20), can be introduced into the secondary air line (38) via the valve element (40) and can be introduced into the exhaust tract (18) as the secondary air by means of the secondary air line (38), the turbine ( 26) is designed as a segment turbine. Verbrennungskraftmaschine (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement (40) als ein Rückschlagventil ausgebildet oder betreibbar ist, welches in Richtung der Abzweigstelle (A) sperrt und in entgegengesetzte Richtung öffnet.Internal combustion engine (10) after claim 1 , characterized in that the valve element (40) is designed or can be operated as a non-return valve which blocks in the direction of the branch point (A) and opens in the opposite direction. Verbrennungskraftmaschine (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem Verdichterrad (28) eine elektrische Maschine (56) zugeordnet ist, mittels welcher das Verdichterrad (28) elektrisch antreibbar ist.Internal combustion engine (10) after claim 1 or 2 , characterized in that the compressor wheel (28) is assigned an electric machine (56) by means of which the compressor wheel (28) can be driven electrically. Verbrennungskraftmaschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbrennungskraftmaschine (10) wenigstens oder genau vier Zylinder (12a-d) aufweist, wobei ein erster der Zylinder (12a-d) den wenigstens einen Brennraum (16a) als ersten Brennraum (16a) teilweise begrenzt und mit einer von Abgas aus dem ersten Zylinder (12a) durchströmbaren, ersten Abgasleitung (42) des Abgastrakts (18) fluidisch verbunden ist, ein zweiter der Zylinder (12a-d) einen zweiten Brennraum (16b) der Verbrennungskraftmaschine (10) teilweise begrenzt und mit einer von Abgas aus dem dem ersten Zylinder (12a) benachbarten, zweiten Zylinder (12b) durchströmbaren und zumindest teilweise fluidisch von der ersten Abgasleitung (42) getrennten, zweiten Abgasleitung (44) des Abgastrakts (18) fluidisch verbunden ist, ein dritter der Zylinder (12a-d) einen dritten Brennraum (16c) der Verbrennungskraftmaschine (10) teilweise begrenzt und mit einer von Abgas aus dem dem zweiten Zylinder (12b) benachbarten, dritten Zylinder (12c) durchströmbaren und zumindest teilweise fluidisch von der ersten und zweiten Abgasleitung (42, 44) getrennten, dritten Abgasleitung (46) des Abgastrakts (18) fluidisch verbunden ist, und der vierte Zylinder (12d) einen vierten Brennraum (16d) der Verbrennungskraftmaschine (10) teilweise begrenzt und mit einer von Abgas aus dem dem dritten Zylinder (12c) benachbarten, vierten Zylinder (12d) durchströmbaren und zumindest teilweise fluidisch von der ersten, zweiten und dritten Abgasleitung (42, 44, 46) getrennten, vierten Abgasleitung (48) des Abgastrakts (18) fluidisch verbunden ist, und wobei: - bezogen auf die Abgasleitungen (42, 44, 46, 48) ausschließlich die zweite Abgasleitung (44) und die dritte Abgasleitung (46) jeweils wenigstens oder genau eine Einleitstelle (E2, E3) aufweisen, an welcher die die Sekundärluftleitung (38) durchströmende Sekundärluft in den Abgastrakt (18) einleitbar ist, oder - bezogen auf die Abgasleitungen (42, 44, 46, 48) ausschließlich die erste Abgasleitung (42) und die vierte Abgasleitung (48) jeweils wenigstens oder genau eine Einleitstelle (E1, E4) aufweisen, an welcher die die Sekundärluftleitung (38) durchströmende Sekundärluft in den Abgastrakt (18) einleitbar ist, oder - eine zumindest teilweise fluidisch von der Sekundärluftleitung (38) getrennte und von weiterer Sekundärluft durchströmbare, zweite Sekundärluftleitung (52) vorgesehen, wobei die erste Abgasleitung (42) wenigstens oder genau eine erste Einleitstelle (E1), die zweite Abgasleitung (44) wenigstens oder genau eine zweite Einleitstelle (E2), die dritte Abgasleitung (46) wenigstens oder genau eine dritte Einleitstelle (E3) und die vierte Abgasleitung (48) wenigstens oder genau eine vierte Einleitstelle (E4) aufweist, wobei an der ersten und vierten Einleitstelle (E1, E3) die die erste Sekundärluftleitung (38) durchströmende Sekundärluft in den Abgastrakt (18) einleitbar ist, und wobei an der zweiten und dritten Einleitstelle (E2, E3) die die zweite Sekundärluftleitung (52) durchströmende, weitere Sekundärluft in den Abgastrakt (18) einleitbar ist.Internal combustion engine (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the internal combustion engine (10) has at least or exactly four cylinders (12a-d), a first of the cylinders (12a-d) having the at least one combustion chamber (16a) as the first Combustion chamber (16a) is partially delimited and is fluidically connected to a first exhaust line (42) of the exhaust tract (18) through which exhaust gas from the first cylinder (12a) can flow, a second of the cylinders (12a-d) has a second combustion chamber (16b) of the Internal combustion engine (10) partially delimited and having a second exhaust line (44) of the exhaust tract (18) through which exhaust gas from the second cylinder (12b) adjacent to the first cylinder (12a) can flow and which is at least partially fluidically separated from the first exhaust line (42) is fluidly connected, a third of the cylinders (12a-d) a third combustion chamber (16c) of the internal combustion engine (10) partially bounded and having an exhaust gas from the second cylinder he (12b) adjacent, third cylinder (12c) through which fluid can flow and which is at least partially fluidically separated from the first and second exhaust gas lines (42, 44), the third exhaust gas line (46) of the exhaust tract (18) is fluidically connected, and the fourth cylinder (12d) a fourth combustion chamber (16d) of the internal combustion engine (10) partially delimited and having an exhaust gas from the fourth cylinder (12d) adjacent to the third cylinder (12c) through which it can flow and at least partially fluidly from the first, second and third exhaust gas line (42, 44 , 46) is fluidically connected to a separate, fourth exhaust line (48) of the exhaust tract (18), and wherein: - based on the exhaust lines (42, 44, 46, 48) only the second exhaust line (44) and the third exhaust line (46) each have at least or exactly one introduction point (E2, E3) at which the secondary air flowing through the secondary air line (38) can be introduced into the exhaust gas tract (18), or - based on the exhaust gas lines (42, 44, 46, 48) exclusively the first exhaust pipe (42) and the fourth exhaust pipe (48) each have at least or exactly one introduction point (E1, E4) at which the secondary air flowing through the secondary air pipe (38) can be introduced into the exhaust tract (18), or - a second secondary air line (52) which is at least partially fluidically separate from the secondary air line (38) and through which further secondary air can flow is provided, the first exhaust line (42) having at least or exactly one first introduction point (E1), the second exhaust line (44) having at least or exactly one second inlet point (E2), the third exhaust pipe (46) has at least or exactly one third inlet point (E3) and the fourth exhaust pipe (48) has at least or exactly one fourth inlet point (E4), wherein at the first and fourth inlet point ( E1, E3) the secondary air flowing through the first secondary air line (38) can be introduced into the exhaust tract (18), and wherein at the second and third introduction point ( E2, E3) the further secondary air flowing through the second secondary air line (52) can be introduced into the exhaust tract (18). Kraftfahrzeug, mit einer Verbrennungskraftmaschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Motor vehicle with an internal combustion engine (10) according to one of the preceding claims.
DE102020006562.7A 2020-10-26 2020-10-26 Internal combustion engine for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle, and motor vehicle Pending DE102020006562A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020006562.7A DE102020006562A1 (en) 2020-10-26 2020-10-26 Internal combustion engine for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle, and motor vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020006562.7A DE102020006562A1 (en) 2020-10-26 2020-10-26 Internal combustion engine for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle, and motor vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102020006562A1 true DE102020006562A1 (en) 2022-04-28

Family

ID=81077130

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102020006562.7A Pending DE102020006562A1 (en) 2020-10-26 2020-10-26 Internal combustion engine for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle, and motor vehicle

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102020006562A1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10348131A1 (en) 2003-10-16 2005-05-12 Daimler Chrysler Ag Internal combustion engine with exhaust gas turbocharger and secondary air injection, as well as diagnosis and control of secondary air injection
DE102008036284A1 (en) 2008-08-04 2010-02-25 Dr.Ing.H.C.F.Porsche Aktiengesellschaft Powertrain for a motor vehicle
DE102016111086A1 (en) 2016-06-17 2017-05-11 FEV Europe GmbH Otto engine with particle filter and method for operating a gasoline engine
DE102019103001A1 (en) 2019-02-07 2020-08-13 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Particulate filter assembly for motor vehicles, motor vehicles and methods for regenerating a particle filter

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10348131A1 (en) 2003-10-16 2005-05-12 Daimler Chrysler Ag Internal combustion engine with exhaust gas turbocharger and secondary air injection, as well as diagnosis and control of secondary air injection
DE102008036284A1 (en) 2008-08-04 2010-02-25 Dr.Ing.H.C.F.Porsche Aktiengesellschaft Powertrain for a motor vehicle
DE102016111086A1 (en) 2016-06-17 2017-05-11 FEV Europe GmbH Otto engine with particle filter and method for operating a gasoline engine
DE102019103001A1 (en) 2019-02-07 2020-08-13 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Particulate filter assembly for motor vehicles, motor vehicles and methods for regenerating a particle filter

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1763627B1 (en) Internal combustion engine featuring exhaust gas aftertreatment, and method for the operation thereof
EP3141735B1 (en) Combusion engine with booster
DE112010003626T5 (en) Exhaust gas supply device of a turbine wheel of an exhaust gas turbocharger
DE10303777A1 (en) Internal combustion engine with exhaust gas turbocharger has valve body with 2 separate different openings for communicating with exhaust gas line blow-out opening in first and second open positions
DE102021002863A1 (en) Internal combustion engine for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle
EP2742219A1 (en) Internal combustion engine for a motor vehicle
DE102012023118A1 (en) Internal combustion engine for motor vehicle i.e. passenger car, has positioning device provided with position elements for fluidic blocking and releasing discharge passages between first operating mode and second operating mode
DE102021001881A1 (en) Internal combustion engine for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle
DE102017111454A1 (en) Otto engine with particle filter and method for operating a gasoline engine
DE102010037186B4 (en) Internal combustion engine with two rows of cylinders
DE102020007366B4 (en) Internal combustion engine for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle, and motor vehicle
WO2019072521A1 (en) Internal combustion engine for a motor vehicle and motor vehicle with an internal combustion engine of this type
DE102020006562A1 (en) Internal combustion engine for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle, and motor vehicle
DE102010006309A1 (en) Combustion engine i.e. diesel engine, for passenger car, has supercharger comprising two compressor stages and turbine stage, where one of compressor stages is connected with exhaust system downstream to turbine stage
DE102020007000A1 (en) Internal combustion engine for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle
DE202015101104U1 (en) Insulating metal structure in an exhaust tract with two turbochargers
DE102015203157A1 (en) Insulating metal structure in an exhaust tract with two turbochargers
DE202015102241U1 (en) Two-stage rechargeable internal combustion engine with exhaust aftertreatment
DE102021005317A1 (en) Internal combustion engine for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle
DE102013216608B4 (en) Exhaust turbo-charged internal combustion engine comprising a compressor with two impellers
DE102017206616A1 (en) Method for operating an internal combustion engine, and internal combustion engine
DE102022000150A1 (en) Turbine for an exhaust gas turbocharger, in particular of a motor vehicle, and internal combustion engine
DE102010055101A1 (en) Compressor for use in supercharger utilized for charging e.g. diesel engine of passenger car, has adjusting device variably adjusting flow cross-section of air-duct, where compressed-air is discharged from compressor wheel through air-duct
DE102021004774A1 (en) Internal combustion engine for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle
DE102021100459A1 (en) Internal combustion engine with two exhaust gas turbochargers, method for operating such an internal combustion engine and motor vehicle with such an internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: MERCEDES-BENZ GROUP AG, DE

Free format text: FORMER OWNER: DAIMLER AG, STUTTGART, DE