DE102020126255A1 - Internal combustion engine for a motor vehicle and motor vehicle - Google Patents

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Dirk Christian Leinhos
Thomas Buitkamp
Samuel Engeda
Andreas Heinisch
Wolf Kiefer
Gunnar Richter
Christian Schwarz
Jan Velthuis
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine (1), mit einem von Frischluft durchströmbaren Einlasstrakt (5), mittels welchem die den Einlasstrakt (5) durchströmende Frischluft in einen Brennraum (4) der Verbrennungskraftmaschine (1) einleitbar ist, mit einer von Abgas aus dem Brennraum (4) durchströmbaren Abgasanlage (8), in welcher wenigstens ein Brenner (10) angeordnet ist, mittels welchem unter Verbrennen eines einen dem Brenner (10) zugeführten Brennstoff und dem Brenner (10) zugeführte Verbrennungsluft umfassenden Gemisches Wärme zum Erwärmen wenigstens eines in der Abgasanlage (8) angeordneten Abgasnachbehandlungselements (9) bereitstellbar ist, und mit wenigstens einem in dem Einlasstrakt (5) angeordneten Verdichter (12), mittels welchem die dem Brennraum (4) zuzuführende Frischluft zu verdichten ist, wobei der Verdichter (12) als elektrisch betreibbarer Verdichter (12) ausgebildet ist, wobei wenigstens eine Luftleitung (15) vorgesehen ist, mittels welcher zumindest ein Teil der mittels des elektrisch betreibbaren Verdichters (12) geförderten Frischluft aus dem Einlasstrakt (5) abzweigbar und als die Verbrennungsluft dem Brenner (10) zuführbar ist.The invention relates to an internal combustion engine (1) with an intake section (5) through which fresh air can flow, by means of which the fresh air flowing through the intake section (5) can be introduced into a combustion chamber (4) of the internal combustion engine (1), with an exhaust gas from the combustion chamber (4) through-flow exhaust system (8), in which at least one burner (10) is arranged, by means of which, with combustion of a mixture comprising fuel supplied to the burner (10) and combustion air supplied to the burner (10), heat for heating at least one in the exhaust system (8) arranged exhaust gas aftertreatment element (9) can be made available, and with at least one compressor (12) arranged in the intake tract (5), by means of which the fresh air to be supplied to the combustion chamber (4) is to be compressed, the compressor (12) being electric operable compressor (12) is formed, wherein at least one air line (15) is provided, by means of which at least one Part of the fresh air conveyed by means of the electrically operated compressor (12) can be branched off from the intake tract (5) and fed to the burner (10) as the combustion air.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, 9 beziehungsweise 12. Außerdem betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug.The invention relates to an internal combustion engine for a motor vehicle according to the preamble of patent claims 1, 9 and 12, respectively. The invention also relates to a motor vehicle.

Die EP 0 631 039 A1 offenbart einen Brenner zur schnellen und motorunabhängigen Aufheizung eines Abgaskatalysators, mit einem Leitungsabschnitt, dem ein Teil an Verbrennungsluft als Primärluftstrom in Achsrichtung zuführbar ist. Der EP 2 743 470 A1 ist ein Verfahren zur Anhebung der Abgastemperatur in einem Abgastrakt einer turboaufgeladenen Brennkraftmaschine als bekannt zu entnehmen, mit einer nachgeschalteten Abgasreinigungseinrichtung und mit einem bei Bedarf zuschaltbaren Brenner, der in denjenigen Phasen, in denen der Ladedruck so hoch ist, dass eine definierte und/oder eine ausreichende Menge an Ladeluft in die Heizeinrichtung überströmen kann, aus der Ladedruckleitung der Brennkraftmaschine mit Luft versorgt wird. Außerdem ist aus der DE 10 2019 008 956 A1 eine Abgasanlage für eine Verbrennungskraftmaschine bekannt, mit einem von Abgas der Verbrennungskraftmaschine durchströmbaren Stickoxid-Speicherkatalysator, und mit einem mit Luft und einem Kraftstoff versorgbaren Brenner, mittels welchem ein den Kraftstoff und die Luft aufweisendes Kraftstoff-Luft-Gemisch zu verbrennen ist. Der Brenner ist dazu ausgebildet, durch das Verbrennen des Kraftstoff-Luft-Gemisches den Stickoxid-Speicherkatalysator zu erwärmen, wobei dem Brenner eine eigene, unabhängig von der Verbrennungskraftmaschine und elektrisch betreibbare Luftpumpe zugeordnet ist, mittels welcher der Brenner unabhängig von der Verbrennungskraftmaschine mit der Luft versorgbar ist.the EP 0 631 039 A1 discloses a burner for rapid and engine-independent heating of an exhaust gas catalytic converter, with a line section to which part of the combustion air can be supplied as a primary air flow in the axial direction. the EP 2 743 470 A1 a method for raising the exhaust gas temperature in an exhaust system of a turbocharged internal combustion engine can be seen as known, with a downstream exhaust gas cleaning device and with a burner that can be switched on if necessary, which in those phases in which the boost pressure is so high that a defined and/or a sufficient amount of charge air can flow into the heating device, is supplied with air from the charge pressure line of the internal combustion engine. In addition, from the DE 10 2019 008 956 A1 An exhaust system for an internal combustion engine is known, with a nitrogen oxide storage catalytic converter through which exhaust gas from the internal combustion engine can flow, and with a burner that can be supplied with air and a fuel, by means of which a fuel-air mixture containing the fuel and the air is to be burned. The burner is designed to heat the nitrogen oxide storage catalytic converter by burning the fuel-air mixture, with the burner being assigned its own air pump that can be operated independently of the internal combustion engine and can be operated electrically, by means of which the burner is supplied with air independently of the internal combustion engine is supplyable.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug sowie ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Verbrennungskraftmaschine zu schaffen, sodass eine besonders vorteilhafte Abgasnachbehandlung auf besonders günstige Weise 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 exhaust gas aftertreatment can be implemented in a particularly favorable manner.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Verbrennungskraftmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch eine Verbrennungskraftmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9, durch eine Verbrennungskraftmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 12, sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 12 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved according to the invention by an internal combustion engine having the features of patent claim 1, by an internal combustion engine having the features of patent claim 9, by an internal combustion engine having the features of patent claim 12, and by a motor vehicle having the features of patent claim 12. Advantageous configurations of the invention are the subject matter of the dependent 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 ausgebildeten Kraftwagen. Dies bedeutet, dass das Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand die Verbrennungskraftmaschine aufweist und mittels der Verbrennungskraftmaschine, insbesondere verbrennungsmotorisch, antreibbar ist. Die Verbrennungskraftmaschine weist einen zumindest von Frischluft durchströmbaren Einlasstrakt auf, mittels welchem die den Einlasstrakt durchströmende Luft in wenigstens einen Brennraum der Verbrennungskraftmaschine einleitbar ist. Hierdurch wird der Brennraum mit der Frischluft versorgt. Der Brennraum kann auch mit einem insbesondere flüssigen oder aber gasförmigen Kraftstoff versorgt werden, wobei der Kraftstoff beispielsweise direkt in den Brennraum einspritzbar oder einblasbar ist. Der Kraftstoff und die Frischluft bilden ein Kraftstoff-Luft-Gemisch, welches während eines befeuerten Betriebs der Verbrennungskraftmaschine in dem Brennraum verbrannt wird. Hierdurch entsteht in dem Brennraum 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. This means that the motor vehicle has the internal combustion engine in its completely manufactured state and can be driven by means of the internal combustion engine, in particular by means of an internal combustion engine. The internal combustion engine has an intake section through which at least fresh air can flow, by means of which the air flowing through the intake section can be introduced into at least one combustion chamber of the internal combustion engine. As a result, the combustion chamber is supplied with fresh air. The combustion chamber can also be supplied with an in particular liquid or gaseous fuel, with the fuel being able to be injected or blown directly into the combustion chamber, for example. The fuel and the fresh air form a fuel-air mixture, which is burned in the combustion chamber during fired operation of the internal combustion engine. This produces exhaust gas from the internal combustion engine in the combustion chamber.

Die Verbrennungskraftmaschine weist auch einen von dem Abgas aus dem Brennraum durchströmbare Abgasanlage auf, welche auch als Abgastrakt bezeichnet wird. Des Weiteren umfasst die Verbrennungskraftmaschine einen in dem Abgastrakt und somit stromab von dem Brennraum angeordneten und somit von dem Brennraum unterschiedlichen beziehungsweise zusätzlich zu dem Brennraum vorgesehenen Brenner, mittels welchem unter Verbrennen eines Gemisches Wärme bereitstellbar ist. Das Gemisch umfasst einen dem Brenner zugeführten Brennstoff sowie dem Brenner zugeführte Verbrennungsluft. Bei dem Brennstoff kann es sich um den Kraftstoff oder aber um einen von dem Kraftstoff unterschiedlichen, weiteren Brennstoff handeln. Beispielsweise wird das den Brennstoff und die Verbrennungsluft umfassende Gemisch in dem Brenner gebildet. Das Gemisch wird beispielsweise in den Brenner, insbesondere in einer Brennkammer des Kammers, verbrannt. Beispielsweise wird das Gemisch mittels des Brenners unter Bildung einer, insbesondere offenen, Flamme verbrannt, wobei der Brenner die Flamme und somit die zuvor genannte Wärme bereitstellen kann. Mittels der Wärme beziehungsweise mittels der Flamme kann wenigstens ein in der Abgasanlage, insbesondere stromab des Brenners, angeordnetes Abgasnachbehandlungselement erwärmt werden. Das Abgasnachbehandlungselement ist beispielsweise ein Katalysator oder aber ein anderes Abgasnachbehandlungselement.The internal combustion engine also has an exhaust system through which the exhaust gas from the combustion chamber can flow, which is also referred to as an exhaust tract. Furthermore, the internal combustion engine comprises a burner which is arranged in the exhaust gas tract and thus downstream of the combustion chamber and is therefore different from the combustion chamber or provided in addition to the combustion chamber, by means of which heat can be provided by burning a mixture. The mixture comprises fuel supplied to the burner and combustion air supplied to the burner. The fuel can be the fuel or another fuel that is different from the fuel. For example, the mixture comprising the fuel and the combustion air is formed in the burner. The mixture is burned, for example, in the burner, in particular in a combustion chamber of the chamber. For example, the mixture is burned by means of the burner to form a flame, in particular an open flame, it being possible for the burner to provide the flame and thus the aforementioned heat. At least one exhaust gas aftertreatment element arranged in the exhaust system, in particular downstream of the burner, can be heated by means of the heat or by means of the flame. The exhaust gas aftertreatment element is, for example, a catalytic converter or another exhaust gas aftertreatment element.

Die Verbrennungskraftmaschine umfasst ferner wenigstens einen in dem Einlasstrakt angeordneten Verdichter, mittels welchem die dem Brennraum zuzuführende Frischluft zu verdichten ist. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass zumindest ein Teil der den Einlasstrakt durchströmenden Frischluft dem Brennraum zuführbar ist oder zugeführt wird und mittels des Verdichters zu verdichten ist beziehungsweise verdichtet wird. Mittels des Abgasnachbehandlungselements kann das Abgas nachbehandelt werden, wodurch beispielsweise einen zunächst im Abgas enthaltene Komponente mittels des Abgasnachbehandlungselements aus dem Abgas entfernt beziehungsweise insbesondere im Rahmen einer chemischen Reaktion in einen anderen Bestandteil umgewandelt wird.The internal combustion engine also includes at least one arranged in the intake tract compressor, by means of which the combustion fresh air to be supplied to the room is to be compressed. This is to be understood in particular as meaning that at least part of the fresh air flowing through the intake tract can be or is supplied to the combustion chamber and is to be compressed or is being compressed by means of the compressor. The exhaust gas can be after-treated by means of the exhaust gas after-treatment element, whereby, for example, a component initially contained in the exhaust gas is removed from the exhaust gas by means of the exhaust gas after-treatment element or, in particular, converted into another component as part of a chemical reaction.

Um nun eine besonders vorteilhafte Abgasnachbehandlung auf besonders günstige, insbesondere auf besonders kosten-, gewichts- und bauraumgünstige Weise realisieren zu können, ist es bei dem ersten Aspekt der Erfindung vorgesehen, dass der Verdichter als elektrisch betreibbarer Verdichter ausgebildet ist. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass der Verdichter ein Verdichterrad aufweist, mittels welchem die Frischluft verdichtet werden kann. Das Verdichterrad ist beispielsweise drehbar in einem Verdichtergehäuse des Verdichters angeordnet und um eine Verdichterraddrehachse relativ zu dem Gehäuse drehbar. Durch Drehen des Verdichterrads relativ zu dem Gehäuse kann die Frischluft mittels des Verdichterrads verdichtet werden. Dabei ist dem Verdichterrad ein mit elektrischer Energie beziehungsweise elektrischem Strom versorgbarer Elektromotor zugeordnet, mittels welchem unter Nutzung von elektrischer Energie beziehungsweise elektrischem Strom, die beziehungsweise der dem Elektromotor zugeführt wird, das Verdichterrad antreibbar und dadurch relativ zu dem Verdichtergehäuse um die Verdichterraddrehachse drehbar ist. Somit kann das Verdichterrad unter Nutzung von elektrischer Energie beziehungsweise elektrischem Strom mittels des Elektromotors angetrieben werden. Somit kann das Verdichterrad insbesondere auch dann besonders vorteilhaft angetrieben werden, wenn kein oder nur ein geringer Volumen- oder beziehungsweise Abgasmassestrom des Abgases zum Antreiben des Verdichterrads zur Verfügung steht.In order to be able to implement a particularly advantageous exhaust gas aftertreatment in a particularly favorable manner, in particular in a particularly cost-effective, weight-saving and space-saving manner, the first aspect of the invention provides for the compressor to be designed as an electrically operable compressor. This means in particular that the compressor has a compressor wheel, by means of which the fresh air can be compressed. The compressor wheel is rotatably arranged in a compressor housing of the compressor, for example, and is rotatable about a compressor wheel axis of rotation relative to the housing. By rotating the compressor wheel relative to the housing, the fresh air can be compressed by means of the compressor wheel. The compressor wheel is assigned an electric motor that can be supplied with electrical energy or electric current, by means of which the compressor wheel can be driven using electrical energy or electric current that is supplied to the electric motor and can therefore be rotated relative to the compressor housing about the axis of rotation of the compressor wheel. The compressor wheel can thus be driven using electrical energy or electric current by means of the electric motor. Thus, the compressor wheel can also be driven in a particularly advantageous manner when no or only a small volume flow or exhaust gas mass flow of the exhaust gas is available for driving the compressor wheel.

Des Weiteren ist es bei dem ersten Aspekt der Erfindung vorgesehen, dass die Verbrennungskraftmaschine wenigstens eine insbesondere separat von dem Einlasstrakt ausgebildete und zusätzlich zu dem Einlasstrakt vorgesehene Luftleitung umfasst, mittels welcher zumindest ein Teil der mittels des Verdichters geförderten Frischluft aus dem Einlasstrakt abzweigbar und als die Verbrennungsluft dem Brenner zuführbar ist. Mit anderen Worten, durch Antreiben des Verdichterrads wird mittels des Verdichterrads die Frischluft gefördert, insbesondere durch den Einlasstrakt. Mittels der Luftleitung kann zumindest ein Teil der mittels des Verdichterrads und somit mittels des elektrisch betreibbaren Verdichters geförderten Frischluft aus dem Einlasstrakt abgezweigt und in die Luftleitung eingeleitet werden. Die in die Luftleitung eingeleitete Frischluft kann die Luftleitung durchströmen und wird mittels der Luftleitung zu dem Brenner geführt und beispielsweise in den Brenner eingeleitet. Hierdurch wird der Brenner mit der die Luftleitung durchströmenden Frischluft versorgt. Die Frischluft, mit der der Brenner versorgt wird, ist die Verbrennungsluft beziehungsweise wird als die Verbrennungsluft verwendet, um das Gemisch zu bilden um schließlich mittels des Brenners die Wärme zum Erwärmen des Abgasnachbehandlungselements bereitzustellen.Furthermore, the first aspect of the invention provides that the internal combustion engine comprises at least one air line, which is in particular designed separately from the intake tract and is provided in addition to the intake tract, by means of which at least part of the fresh air conveyed by means of the compressor can be branched off from the intake tract and used as the Combustion air can be fed to the burner. In other words, by driving the compressor wheel, the fresh air is conveyed by means of the compressor wheel, in particular through the intake tract. By means of the air line, at least part of the fresh air conveyed by means of the compressor wheel and thus by means of the electrically operable compressor can be branched off from the intake tract and introduced into the air line. The fresh air introduced into the air line can flow through the air line and is guided to the burner by means of the air line and, for example, introduced into the burner. As a result, the burner is supplied with the fresh air flowing through the air line. The fresh air with which the burner is supplied is the combustion air or is used as the combustion air to form the mixture in order to finally provide the heat for heating the exhaust gas aftertreatment element by means of the burner.

Der Erfindung liegen dabei insbesondere die folgenden Erkenntnisse und Überlegungen zugrunde: Der Brenner ist ein thermisches Heizsysteme, insbesondere ein thermisches Katalysatorheizsystem, welcher durch Verbrennen des Gemisches die Wärme bereitstellen kann, insbesondere derart, dass der Brenner durch das Verbrennen des Gemisches das heiße Abgas und somit die Wärme bereitstellen kann. Dabei ist der Brenner ein externer Brenner, da er bezüglich eines den Brennraum zumindest teilweise bildenden, beziehungsweise begrenzenden Motorgehäuses der Verbrennungskraftmaschine extern und dabei stromab des Brennraums in der Abgasanlage angeordnet ist. Mittels der von dem Brenner bereitgestellten Wärme kann das Abgasnachbehandlungselement schnell und zumindest nahezu unabhängig von der Verbrennungskraftmaschine, das heißt zumindest nahezu unabhängig davon, ob Abgas die Abgasanlage durchströmt beziehungsweise unabhängig von einer Temperatur des die Abgasanlage durchströmenden Abgases aufgeheizt werden. Hierdurch kann besonders schnell eine so genannte, auch als Light-off-Temperatur bezeichnete Anspringtemperatur des Abgasnachbehandlungselements erreicht werden, welches ab seiner Anspringtemperatur das Abgas besonders effektiv und effizient nachbehandeln kann. Grundsätzlich ist es denkbar, so genannte Sekundärluftpumpen zu verwenden, um die dem Brenner zuzuführende Verbrennungsluft zu dem Brenner zu fördern, mithin den Brenner mit der Verbrennungsluft zu versorgen. Solche Sekundärluftpumpen sind aber für den gewünschten Zweck, den Brenner mit der Verbrennungsluft zu versorgen, nicht entwickelt, sodass gegebenenfalls mehrere Sekundärluftpumpen eingesetzt werden müssen, um eine hinreichende Versorgung des Brenners mit der Verbrennungsluft sicherzustellen. Außerdem sind solche Sekundärluftpumpen bauraum-, gewichts- und kostenintensiv.The invention is based in particular on the following findings and considerations: The burner is a thermal heating system, in particular a thermal catalytic converter heating system, which can provide the heat by burning the mixture, in particular in such a way that the burner burns the hot exhaust gas and thus that can provide heat. In this case, the burner is an external burner, since it is arranged externally with respect to a motor housing of the internal combustion engine that at least partially forms or delimits the combustion chamber and is thereby arranged downstream of the combustion chamber in the exhaust system. Using the heat provided by the burner, the exhaust gas aftertreatment element can be heated quickly and at least almost independently of the internal combustion engine, i.e. at least almost independently of whether exhaust gas flows through the exhaust system or independently of a temperature of the exhaust gas flowing through the exhaust system. As a result, a so-called light-off temperature, also referred to as the light-off temperature, of the exhaust gas after-treatment element can be reached particularly quickly, which can after-treat the exhaust gas particularly effectively and efficiently from its light-off temperature. In principle it is conceivable to use so-called secondary air pumps in order to convey the combustion air to be supplied to the burner to the burner, and consequently to supply the burner with the combustion air. However, such secondary air pumps have not been developed for the desired purpose of supplying the burner with combustion air, so that it may be necessary to use a plurality of secondary air pumps in order to ensure that the burner is adequately supplied with combustion air. In addition, such secondary air pumps are space-, weight- and cost-intensive.

Die zuvor genannten Nachteile und Problemen können nun durch die Erfindung vermieden werden. Die Erfindung nutzt dabei den ohnehin vorhandenen Verdichter, indem die Erfindung den Verdichter als elektrisch betreibbaren Verdichter gestaltet und somit dazu ertüchtigt, den Brenner auf bauraum-, gewichts- und kostengünstige Weise mit einer hinreichenden Menge an Verbrennungsluft zu versorgen.The disadvantages and problems mentioned above can now be avoided by the invention. The invention uses the already existing compressor by the invention the Verdich ter designed as an electrically operated compressor and thus upgraded to supply the burner with a sufficient amount of combustion air in a way that saves space, weight and cost.

Der Einlasstrakt und der Verdichter sind Bestandteile eines so genannten Aufladesystems, da das Verdichten der dem Brennraum zuzuführenden Frischluft auch als Aufladen bezeichnet wird. Die mittels des Verdichters verdichtete und dem Brennraum zuzuführende Frischluft wird auch als Ladeluft bezeichnet. Die Erfindung nutzt somit Komponenten des beispielsweise als Turboaufladesystems ausgebildeten Aufladesystems, wobei es sich bei diesen Komponenten zumindest um den elektrisch betreibbaren Verdichter und somit zumindest um einen Teil des Einlasstrakts handelt. Im Rahmen der Erfindung kommt dem Verdichter somit eine Doppelfunktion zu. Einerseits wird der Verdichter genutzt, um die dem Brennraum zuzuführende Frischluft zu verdichten. Dadurch, dass der Verdichter als elektrisch betreibbarer Verdichter ausgebildet ist, kann ein vorteilhaftes Ansprechverhalten des Verdichters beziehungsweise des Verdichterrads gewährleistet werden, da mittels des Verdichters die dem Brennraum zuzuführende Frischluft auch dann effektiv und effizient verdichtet werden kann, wenn kein oder ein nur geringer Volumen- oder Massestrom des Abgases zur Verfügung steht. Die Luftleitung ist dabei eine zusätzlich zu dem Einlasstrakt und zusätzlich zu dem Auslasstrakt vorgesehene Luftleitung, welche beispielsweise wenigstens einen von der dem Brenner zuzuführenden Verbrennungsluft durchströmbaren Luftkanal umfasst. Dadurch kann eine gezielte und bedarfsgerechte Versorgung des Brenners mit der Verbrennungsluft realisiert werden, wobei die Versorgung des Brenners mit der Verbrennungsluft auch als Luftversorgung des Brenners bezeichnet wird.The intake tract and the compressor are components of a so-called supercharging system, since the compression of the fresh air to be supplied to the combustion chamber is also referred to as supercharging. The fresh air that is compressed by the compressor and is to be supplied to the combustion chamber is also referred to as charge air. The invention thus uses components of the charging system designed, for example, as a turbocharging system, these components being at least the electrically operable compressor and thus at least part of the intake tract. Within the scope of the invention, the compressor thus has a dual function. On the one hand, the compressor is used to compress the fresh air to be supplied to the combustion chamber. The fact that the compressor is designed as an electrically operable compressor can ensure an advantageous response behavior of the compressor or the compressor wheel, since the fresh air to be supplied to the combustion chamber can also be compressed effectively and efficiently by means of the compressor when there is no or only a small volume or mass flow of the exhaust gas is available. The air line is an air line provided in addition to the intake duct and in addition to the outlet duct, which includes, for example, at least one air duct through which the combustion air to be supplied to the burner can flow. As a result, the burner can be supplied with the combustion air in a targeted and needs-based manner, with the supply of the burner with the combustion air also being referred to as the air supply of the burner.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist in dem Einlasstrakt stromab des elektrisch betreibbaren Verdichters, das heißt stromab des Verdichterrads ein Ladeluftkühler angeordnet, mittels welchem die mittels des Verdichters beziehungsweise des Verdichterrads verdichtete Frischluft gekühlt werden kann.In an advantageous embodiment of the invention, a charge air cooler is arranged in the intake tract downstream of the electrically operated compressor, ie downstream of the compressor wheel, by means of which the fresh air compressed by means of the compressor or the compressor wheel can be cooled.

Um mittels der Luftleitung die den Einlasstrakt durchströmende Frischluft aus dem Einlasstrakt abzuzweigen und als die Verbrennungsluft zu dem Brenner zu führen, ist die Luftleitung beispielsweise an einer Abzweigstelle fluidisch mit dem Einlasstrakt verbunden beziehungsweise an den Einlasstrakt angeschlossen. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Abzweigstelle stromauf des Ladeluftkühlers und stromab des elektrisch betreibbaren Verdichters, das heißt stromab des Verdichterrads des Verdichters, angeordnet ist. Hierdurch kann eine durch den Ladeluftkühler bewirkte Kühlung der Verbrennungsluft vermieden werden, sodass die Verbrennungsluft bei der Verbrennung des Gemisches in den Brenner beziehungsweise dann, wenn die Verbrennungsluft in den Brenner einströmt, eine vorteilhaft hohe Temperatur aufweist. Dadurch kann der Brenner eine besonders große Wärmemenge in kurzer Zeit bereitstellen, sodass das Abgasnachbehandlungselement effektiv und effizient aufgeheizt werden kann.In order to branch off the fresh air flowing through the intake tract from the intake tract by means of the air line and to route it as the combustion air to the burner, the air line is fluidically connected to the intake tract or connected to the intake tract at a branch point, for example. It is preferably provided that the branching point is arranged upstream of the intercooler and downstream of the electrically operable compressor, ie downstream of the compressor wheel of the compressor. As a result, cooling of the combustion air caused by the intercooler can be avoided, so that the combustion air has an advantageously high temperature during combustion of the mixture in the burner or when the combustion air flows into the burner. As a result, the burner can provide a particularly large amount of heat in a short time, so that the exhaust gas aftertreatment element can be heated up effectively and efficiently.

Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass in dem Einlasstrakt stromauf des elektrisch betreibbaren Verdichters, das heißt stromauf des Verdichterrads ein weiterer Verdichter angeordnet ist, mittels welchem die dem Brennraum zuzuführende Frischluft zu verdichten ist. Der elektrisch betreibbare Verdichter ist somit beispielsweise ein elektrischer Zusatzverdichter, mittels welchem einerseits die Frischluft effektiv und effizient insbesondere auch dann verdichtet werden kann, wenn kein oder nur ein geringer Volumen- oder Massestrom des Abgases zur Verfügung steht. Insbesondere kann hierdurch eine zweistufige Aufladung realisiert werden, da beispielsweise die Frischluft mittels des weiteren Verdichters und daraufhin mittels des elektrisch betreibbaren Verdichters verdichtet werden kann. Somit ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Verdichter in Strömungsrichtung der den Einlasstrakt durchströmenden Frischluft seriell beziehungsweise in Reihe zueinander angeordnet oder geschaltet sind. Andererseits kann durch die Verwendung des elektrisch betreibbaren Verdichters insbesondere als Zusatzverdichter eine große Menge an Verbrennungsluft zu dem Brenner bedarfsgereicht gefördert werden.A further embodiment is characterized in that a further compressor is arranged in the intake tract upstream of the electrically operable compressor, ie upstream of the compressor wheel, by means of which the fresh air to be supplied to the combustion chamber is to be compressed. The electrically operable compressor is thus, for example, an electric auxiliary compressor, by means of which on the one hand the fresh air can be compressed effectively and efficiently, in particular when no or only a small volume or mass flow of the exhaust gas is available. In this way, in particular, two-stage supercharging can be implemented since, for example, the fresh air can be compressed by means of the additional compressor and then by means of the electrically operable compressor. It is therefore preferably provided that the compressors are arranged or connected in series or in series with one another in the direction of flow of the fresh air flowing through the intake tract. On the other hand, by using the electrically operable compressor, in particular as an additional compressor, a large amount of combustion air can be conveyed to the burner as required.

Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn stromab des weiteren Verdichters und stromauf des elektrisch betreibbaren Verdichters ein Ladeluftkühler zum Kühlen der mittels des weiteren Verdichters verdichteten Frischluft angeordnet ist, wobei die Abzweigstelle vorzugsweise stromab des elektrisch betreibbaren Verdichters angeordnet ist. Hierdurch kann eine Kühlung der mittels des elektrisch betreibbaren Verdichters zu dem Brenner geförderten Verbrennungsluft durch den Ladeluftkühler vermieden werden, sodass die Abgasnachbehandlungskomponente in kurzer Zeit stark aufgeheizt werden kann.It has proven particularly advantageous if a charge air cooler for cooling the fresh air compressed by the additional compressor is arranged downstream of the additional compressor and upstream of the electrically operated compressor, with the branching point preferably being arranged downstream of the electrically operated compressor. As a result, cooling of the combustion air conveyed to the burner by means of the electrically operable compressor can be avoided by the intercooler, so that the exhaust gas aftertreatment component can be heated up significantly in a short time.

Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass dem elektrisch betreibbaren Verdichter beziehungsweise dem Verdichterrad eine Umgehungsleitung zugeordnet ist, welche an einer stromauf des elektrisch betreibbaren Verdichters beziehungsweise des Verdichterrads angeordneten, ersten Verbindungsstelle und an einer stromab des elektrisch betreibbaren Verdichters beziehungsweise des Verdichterrads angeordneten, zweiten Verbindungsstelle fluidisch mit dem Einlasstrakt verbunden ist. Hierdurch ist der elektrische betreibbare Verdichter beziehungsweise dessen Verdichterrad über die Umgehungsleitung von zumindest einem Teil der Frischluft umgehbar. Dies bedeutet, dass die die Umgehungsleitung durchströmende Frischluft den elektrisch betreibbaren Verdichter beziehungsweise dessen Verdichterrad umgeht und somit nicht mittels des elektrisch betreibbaren Verdichters verdichtet werden kann. Hierdurch kann mittels des elektrisch betreibbaren Verdichters die Verbrennungsluft besonders bedarfsgerecht gefördert werden, sodass der Brenner besonders vorteilhaft und bedarfsgerecht mit der Verbrennungsluft versorgt werden kann.A further embodiment is characterized in that the electrically operable compressor or the compressor wheel is assigned a bypass line which is arranged at a first connection point arranged upstream of the electrically operable compressor or the compressor wheel and at a second connection point arranged downstream of the electrically operable compressor or the compressor wheel Connection point fluidly with the intake tract ver is bound. As a result, the compressor that can be operated electrically or its compressor wheel can be bypassed by at least a portion of the fresh air via the bypass line. This means that the fresh air flowing through the bypass line bypasses the electrically operable compressor or its compressor wheel and thus cannot be compressed by means of the electrically operable compressor. As a result, the combustion air can be conveyed as required by means of the electrically operable compressor, so that the burner can be supplied with the combustion air particularly advantageously and as required.

In weiterer, besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Einlasstrakt in einem sich von dem elektrisch betreibbaren Verdichter bis zu der Abzweigstelle durchgängig, das heißt unterbrechungsfrei erstreckenden Bereich vollständig frei von einer Kühleinrichtung zum gezielten Kühlen der mittels des elektrisch betreibbaren Verdichters geförderten Frischluft ist. Dadurch kann sichergestellt werden, dass die Verbrennungsluft den Brenner mit einer vorteilhaft hohen Temperatur erreicht, sodass mittels des Brenners die Abgasnachbehandlungskomponente in kurzer Zeit stark aufgeheizt werden kann.In a further, particularly advantageous embodiment of the invention, it is provided that the intake tract in an area that extends continuously, i.e. without interruption, from the electrically operable compressor to the branching point is completely free of a cooling device for the targeted cooling of the fresh air conveyed by means of the electrically operable compressor is. It can thereby be ensured that the combustion air reaches the burner at an advantageously high temperature, so that the exhaust gas aftertreatment component can be heated up strongly in a short time by means of the burner.

Um eine besonders vorteilhafte Luftversorgung des Brenners auf besonders kosten-, gewichts- und bauraumgünstige Weise zu realisieren, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der elektrisch betreibbare Verdichter Bestandteil eines Abgasturboladers ist, welcher eine von dem Abgas aus dem Brennraum antreibbare Turbine umfasst, mittels welcher der Verdichter antreibbar ist.In order to realize a particularly advantageous air supply for the burner in a particularly cost-effective manner with regard to weight and installation space, it is provided in a further embodiment of the invention that the electrically operated compressor is a component of an exhaust gas turbocharger, which includes a turbine that can be driven by the exhaust gas from the combustion chamber , by means of which the compressor can be driven.

Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass in der Luftleitung ein auch als Medienspeicher bezeichneter Speicher angeordnet ist, in welchem die mittels der Luftleitung aus dem Einlasstrakt abgezweigte Frischluft gezielt zwischenzuspeichern ist. Die in dem Speicher gezielt zwischengespeicherte Frischluft kann als die Verbrennungsluft aus dem Speicher abgeführt und dem Brenner zugeführt werden. Der Speicher ermöglicht somit eine hinreichende Luftversorgung des Brenners insbesondere auch dann, wenn der elektrisch betreibbare Verdichter außer Betrieb ist beziehungsweise wenn keine Frischluft durch den Einlasstrakt strömt. Dadurch ist eine besonders vorteilhafte und bedarfsgerecht Versorgung des Brenners mit der Verbrennungsluft realisierbar. Insbesondere kann die Frischluft beziehungsweise die Verbrennungsluft in dem Speicher verdichtet und somit unter hohem Druck gespeichert werden, sodass der Brenner über den Speicher mit einer hohen Menge an Verbrennungsluft versorgt werden kann.A further embodiment is characterized in that a reservoir, also referred to as a media reservoir, is arranged in the air line, in which the fresh air branched off from the intake tract by means of the air line is to be temporarily stored in a targeted manner. The fresh air temporarily stored in a targeted manner in the store can be discharged from the store as the combustion air and fed to the burner. The accumulator thus enables the burner to be adequately supplied with air, in particular when the electrically operable compressor is out of operation or when no fresh air is flowing through the intake tract. As a result, the burner can be supplied with the combustion air in a particularly advantageous and needs-based manner. In particular, the fresh air or the combustion air can be compressed in the accumulator and thus stored under high pressure, so that the burner can be supplied with a large amount of combustion air via the accumulator.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug, mit einem zumindest von Frischluft durchströmbaren Einlasstrakt, mittels welchem die den Einlasstrakt durchströmende Frischluft in wenigstens einen Brennraum der Verbrennungskraftmaschine einleitbar ist. Die Verbrennungskraftmaschine gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung umfasst außerdem eine von Abgas aus dem Brennraum durchströmbare Abgasanlage, in welcher wenigstens ein Brenner angeordnet ist. Mittels des Brenners ist unter Verbrennen eines Gemisches Wärme zum Erwärmen wenigstens eines in der Abgasanlage insbesondere stromab des Brenners angeordneten Abgasnachbehandlungselements bereitstellbar. Das mittels des Brenners beziehungsweise in dem Brenner zu verbrennende Gemisch umfasst einen Brennstoff, welcher dem Brenner zugeführt wird, sowie Verbrennungsluft, die dem Brenner zugeführt wird.A second aspect of the invention relates to an internal combustion engine for a motor vehicle, with an intake tract through which at least fresh air can flow, by means of which the fresh air flowing through the intake tract can be introduced into at least one combustion chamber of the internal combustion engine. The internal combustion engine according to the second aspect of the invention also comprises an exhaust gas system through which exhaust gas from the combustion chamber can flow, in which at least one burner is arranged. By means of the burner, heat for heating at least one exhaust gas aftertreatment element arranged in the exhaust system, in particular downstream of the burner, can be made available by burning a mixture. The mixture to be burned by means of the burner or in the burner comprises a fuel, which is supplied to the burner, and combustion air, which is supplied to the burner.

Um nun eine besonders vorteilhafte Abgasnachbehandlung auf besonders günstige Weise zu realisieren, ist es bei dem zweiten Aspekt der Erfindung vorgesehen, dass die Verbrennungskraftmaschine einen von der Verbrennungsluft durchströmbaren Versorgungspfad aufweist, über welchen der Brenner mit der Verbrennungsluft unter Umgehung des Einlasstrakts versorgbar ist. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass die den Versorgungspfad durchströmende und somit mittels des Versorgungspfads zu dem Brenner hin geführte Verbrennungsluft den gesamten Einlasstrakt umgeht, das heißt nicht durch den Einlasstrakt hindurchströmt. Somit ist, insbesondere der gesamte, Versorgungspfad ein von dem Einlasstrakt unterschiedlicher, zusätzlich zu dem Einlasstrakt vorgesehener Weg beziehungsweise Pfad, welcher von der Verbrennungsluft durchströmbar ist, die mittels des Wegs beziehungsweise Pfads zu dem Brenner geführt wird. Somit stammt bei dem zweiten Aspekt der Erfindung die insbesondere gesamte Verbrennungsluft, die dem Brenner zugeführt wird, nicht aus dem Einlasstrakt.In order to implement a particularly advantageous exhaust gas aftertreatment in a particularly favorable manner, the second aspect of the invention provides for the internal combustion engine to have a supply path through which the combustion air can flow, via which the burner can be supplied with the combustion air while bypassing the intake tract. This means in particular that the combustion air flowing through the supply path and thus guided to the burner by means of the supply path bypasses the entire intake tract, ie does not flow through the intake tract. Thus, in particular the entire supply path is a path or path which is different from the intake tract and is provided in addition to the intake tract, through which the combustion air can flow, which is guided to the burner by means of the path or path. Thus, in the second aspect of the invention, in particular all of the combustion air that is supplied to the burner does not come from the intake tract.

Der Versorgungspfad weist dabei einen auch als Medienspeicher bezeichneten Speicher auf, in beziehungsweise mittels welchem die den Versorgungspfad durchströmende Verbrennungsluft zwischengespeichert werden kann. Der Versorgungspfad umfasst dabei eine Zuführleitung, in welche unter Umgehung des Einlasstrakts die Verbrennungsluft einleitbar ist. Somit stammt die dem Brenner zuzuführenden, in die Zuführleitung eingeleitete und den Versorgungspfad durchströmende Verbrennungsluft nicht aus dem Einlasstrakt. Die Verbrennungsluft ist unter Umgehung des Einlasstrakts mittels der Zuführleitung in den Speicher einleitbar. Somit ist die Zuführleitung in Strömungsrichtung der den Versorgungspfad durchströmenden Verbrennungsluft stromauf des Speichers angeordnet, wobei die Verbrennungsluft auf ihrem Weg durch die Zuführleitung und zu dem Speicher und in den Speicher den Einlasstrakt umgeht, mithin nicht durch den Einlasstrakt hindurchströmt. Außerdem umfasst der Versorgungspfad eine Abführleitung, über welche die Verbrennungsluft unter Umgehung des Einlasstrakts aus dem Speicher abführbar und unter Umgehung des Einlasstrakts dem Brenner zuführbar ist. Somit ist die Abführleitung in Strömungsrichtung der den Versorgungspfad durchströmenden Verbrennungsluft stromab des Speichers angeordnet. Auf ihrem Weg aus dem Speicher durch die Abführleitung und zu dem und in den Brenner strömt die Verbrennungsluft nicht durch den Einlasstrakt, mithin umgeht die Verbrennungsluft den Einlasstrakt. Der Versorgungspfad ist somit ein eigener, vollständig von dem Einlasstrakt separater beziehungsweise zusätzlich vorgesehener Pfad, mittels welchem eine besonders bedarfsgerechte Versorgung des Brenners mit der Verbrennungsluft realisierbar ist. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt kann der Brenner mittels des Versorgungspfads unabhängig von dem Einlasstrakt und darin angeordneten Bauelementen mit der Verbrennungsluft versorgt werden, sodass eine besonders bedarfsgerechte und somit vorteilhafte Erwärmung des Abgasnachbehandlungselements und in der Folge eine besonders vorteilhafte Abgasnachbehandlung darstellbar sind. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.The supply path has a reservoir, also referred to as a media reservoir, in or by means of which the combustion air flowing through the supply path can be temporarily stored. The supply path includes a supply line into which the combustion air can be introduced, bypassing the intake tract. Thus, the combustion air to be supplied to the burner, introduced into the supply line and flowing through the supply path does not come from the intake tract. The combustion air can be introduced into the accumulator by means of the supply line, bypassing the intake tract. Thus, the supply line is in the direction of flow of the combustion products flowing through the supply path The combustion air is arranged upstream of the memory, with the combustion air bypassing the intake tract on its way through the supply line and to the memory and into the memory, and therefore not flowing through the intake tract. In addition, the supply path includes a discharge line, via which the combustion air can be discharged from the reservoir, bypassing the intake tract, and fed to the burner, bypassing the intake tract. The discharge line is thus arranged downstream of the accumulator in the direction of flow of the combustion air flowing through the supply path. Combustion air does not flow through the intake duct on its way from the accumulator through the discharge duct and to and into the burner, thus the combustion air bypasses the intake duct. The supply path is thus a separate path that is completely separate from the intake tract or is additionally provided, by means of which a supply of the burner with combustion air that is particularly tailored to requirements can be implemented. In other words, the burner can be supplied with combustion air by means of the supply path independently of the intake tract and components arranged therein, so that a particularly needs-based and therefore advantageous heating of the exhaust gas aftertreatment element and, as a result, a particularly advantageous exhaust gas aftertreatment can be represented. 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.

In besonders vorteilhafter Ausgestaltung des zweiten Aspekts der Erfindung ist in der Zuführleitung eine elektrisch betreibbare Fördereinrichtung, insbesondere ein elektrisch betreibbarer Verdichter, angeordnet ist, mittels welcher beziehungsweise welchem die Verbrennungsluft durch die Zuführleitung hindurch zu fördern und in den Speicher hinein zu fördern ist. Hierdurch kann eine besonders große Menge der Verbrennungsluft, insbesondere in verdichtetem Zustand, in dem Speicher gespeichert werden, sodass eine bedarfsgerechte Versorgung des Brenners mit der Verbrennungsluft darstellbar ist.In a particularly advantageous embodiment of the second aspect of the invention, an electrically operable conveying device, in particular an electrically operable compressor, is arranged in the feed line, by means of which the combustion air can be conveyed through the feed line and into the reservoir. As a result, a particularly large quantity of the combustion air, in particular in a compressed state, can be stored in the accumulator, so that the burner can be supplied with the combustion air as required.

Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn bei dem zweiten Aspekt der Erfindung wenigstens eine Versorgungsleitung vorgesehen ist, über welche Luft aus dem Brennraum in den Speicher einleitbar und als die Verbrennungsluft in dem Speicher zu speichern ist. Bei dieser Ausführungsform können der Brennraum und ein den Brennraum teilweise begrenzender Kolben, der in einem den Brennraum teilweise begrenzenden Zylinder der Verbrennungskraftmaschine translatorisch bewegbar aufgenommen ist, insbesondere während eines Schub- oder Schleppbetriebs der Verbrennungskraftmaschine als Luftpumpe genutzt werden, um die Luft aus dem Brennraum über die Versorgungsleitung in den Speicher zu fördern und darin als die Verbrennungsluft zu speichern. Dadurch kann besonders effizienter Betrieb gewährleistet werden. Somit kann vorgesehen sein, dass der auch als Medienspeicher bezeichnete Speicher, insbesondere über die Versorgungsleitung, an den Brennraum angeschlossen ist. Insbesondere kann der Speicher für eine Rekuperation, insbesondere in Schubfahrten der Verbrennungskraftmaschine, genutzt werden, insbesondere beispielsweise derart, dass in einer Schubphase der Verbrennungskraftmaschine Verbrennungsluft in den Speicher eingespeichert wird. Hierbei wird beispielsweise kinetische Energie des Kraftfahrzeugs genutzt und insbesondere in eine andere Energieform umgewandelt, um die Verbrennungsluft in den Speicher einzuspeichern, insbesondere um beispielsweise die Fördereinrichtung zu betreiben und somit mittels der Fördereinrichtung die Verbrennungsluft in den Speicher hinein zu fördern und somit in den Speicher einzuspeichern.Finally, it has proven to be particularly advantageous if, in the second aspect of the invention, at least one supply line is provided, via which air can be introduced from the combustion chamber into the accumulator and stored in the accumulator as the combustion air. In this embodiment, the combustion chamber and a piston that partially delimits the combustion chamber, which is accommodated in a translationally movable manner in a cylinder of the internal combustion engine that partially delimits the combustion chamber, can be used as an air pump, in particular during overrun or drag operation of the internal combustion engine, to pump the air out of the combustion chamber to convey the supply line to the accumulator and store it there as the combustion air. As a result, particularly efficient operation can be guaranteed. It can thus be provided that the storage device, also referred to as a media storage device, is connected to the combustion chamber, in particular via the supply line. In particular, the accumulator can be used for recuperation, in particular when the internal combustion engine is coasting, in particular for example in such a way that combustion air is stored in the accumulator in an overrun phase of the internal combustion engine. Here, for example, kinetic energy of the motor vehicle is used and in particular converted into another form of energy in order to store the combustion air in the accumulator, in particular in order to operate the conveyor device, for example, and thus to convey the combustion air into the accumulator by means of the conveyor device and thus to store it in the accumulator .

Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug. Die Verbrennungskraftmaschine weist einen zumindest von Frischluft durchströmbaren Einlasstrakt auf, mittels welchem die den Einlasstrakt durchströmende Frischluft in wenigstens einen Brennraum der Verbrennungskraftmaschine einleitbar ist. Die Verbrennungskraftmaschine weist eine von Abgas aus dem Brennraum durchströmbare Abgasanlage auf, in welcher wenigstens ein Brenner angeordnet ist. Mittels des Brenners ist unter Verbrennen eines einen dem Brenner zugeführten Brennstoff und dem Brenner zugeführte Verbrennungsluft umfassenden Gemisches Wärme zum Erwärmen wenigstens eines in der Abgasanlage angeordneten Abgasnachbehandlungselements bereitstellbar ist,A third aspect of the invention relates to an internal combustion engine for a motor vehicle. The internal combustion engine has an intake section through which at least fresh air can flow, by means of which the fresh air flowing through the intake section can be introduced into at least one combustion chamber of the internal combustion engine. The internal combustion engine has an exhaust gas system through which exhaust gas from the combustion chamber can flow, in which at least one burner is arranged. By means of the burner, heat can be provided for heating at least one exhaust gas aftertreatment element arranged in the exhaust system, with combustion of a mixture comprising fuel supplied to the burner and combustion air supplied to the burner,

Um nun auf besonders günstige Weise eine besonders vorteilhafte Abgasnachbehandlung realisieren zu können, ist es bei dem dritten Aspekt der Erfindung vorgesehen, dass die Verbrennungskraftmaschine wenigstens eine Versorgungsleitung aufweist, über welche dem Brennraum die Verbrennungsluft als Luft aus dem Brennraum unter Umgehung der Abgasanlage zuführbar ist. Mit anderen Worten kann als die Verbrennungsluft Luft aus dem Brennraum genutzt werden, indem Luft aus dem Brennraum in die Versorgungsleitung eingeleitet und über die Versorgungsleitung zumindest mittelbar dem Brenner zugeführt wird, wobei die aus dem Brennraum stammende, in die Verbrennungsluft eingeleitete und in der Folge die Versorgungsleitung durchströmende Luft, die dann zumindest mittelbar dem Brenner zugeführt wird, die stromab des Brennraums verlaufende Abgasanlage vollständig umgeht, mithin nicht durch die Abgasanlage hindurchströmt. Hierdurch kann beispielsweise während einer Schlepp- oder Schubphase der Verbrennungskraftmaschine Luft aus dem Brennraum besonders gut als die Verbrennungsluft genutzt werden. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten und zweiten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des dritten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.In order to be able to implement a particularly advantageous exhaust gas aftertreatment in a particularly favorable manner, the third aspect of the invention provides that the internal combustion engine has at least one supply line, via which the combustion air can be fed to the combustion chamber as air from the combustion chamber, bypassing the exhaust gas system. In other words, air from the combustion chamber can be used as the combustion air by introducing air from the combustion chamber into the supply line and at least indirectly feeding it to the burner via the supply line, with the air coming from the combustion chamber, being introduced into the combustion air and subsequently the Air flowing through the supply line, which is then at least indirectly fed to the burner, completely bypasses the exhaust system running downstream of the combustion chamber, and therefore does not flow through the exhaust system. As a result, air from the combustion chamber can be used particularly well as the combustion air, for example during a drag or overrun phase of the internal combustion engine. Advantages and advantageous configurations of the first and second aspect of the invention are to be regarded as advantages and advantageous configurations of the third aspect of the invention and vice versa.

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

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele mit den zugehörigen Zeichnungen. Dabei zeigt:

  • 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.
Further details of the invention result from the following description of preferred exemplary embodiments with the associated drawings. It shows:
  • 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 auch als Verbrennungsmotor bezeichneten Verbrennungskraftmaschine 1 eines vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildeten und mittels der Verbrennungskraftmaschine 1 verbrennungsmotorisch antreibbaren Kraftfahrzeugs. Die Verbrennungskraftmaschine 1 weist ein beispielsweise als Zylindergehäuse, insbesondere als Zylinderkurbelgehäuse, ausgebildetes Motorgehäuse 2 auf, welches mehrere Zylinder 3 aufweist beziehungsweise bildet oder begrenzt. Der jeweilige Zylinder 3 begrenzt teilweise einen jeweiligen Brennraum 4. Der jeweilige Brennraum 4 ist auch teilweise durch einen translatorisch bewegbar an dem jeweiligen Zylinder 3 aufgenommenen Kolben begrenzt. Die Verbrennungskraftmaschine 1 weist einen von Frischluft durchströmbaren und auch als Ansaugtrakt bezeichneten Einlasstrakt 5 auf, mittels welchem die den Einlasstrakt 5 durchströmende Frischluft zu dem und in den Zylinder 3 und somit zu den und in die Brennräume 4 geführt wird. In dem Ansaugtrakt 5 ist ein Bauelement 6 angeordnet. Das Bauelement 6 kann ein Luftfilter zum Filtern der Frischluft umfassen. Alternativ oder zusätzlich umfasst das Bauelement 6 einen Ansauggeräuschdämpfer. In 1 veranschaulicht ein Pfeil 7 die in den Einlasstrakt 5 einströmende und den Einlasstrakt 5 durchströmende Frischluft. 1 shows a schematic representation of a first embodiment of an internal combustion engine 1, also referred to as an internal combustion engine, of a motor vehicle that is preferably configured as a motor vehicle, in particular as a passenger car, and can be driven by the internal combustion engine 1 using an internal combustion engine. The internal combustion engine 1 has a motor housing 2 embodied, for example, as a cylinder housing, in particular as a cylinder crankcase, which has or forms or delimits a plurality of cylinders 3 . The respective cylinder 3 partially delimits a respective combustion chamber 4. The respective combustion chamber 4 is also partially delimited by a piston accommodated on the respective cylinder 3 in a translationally movable manner. The internal combustion engine 1 has an intake tract 5 through which fresh air can flow and is also referred to as an intake tract, by means of which the fresh air flowing through the intake tract 5 is guided to and into the cylinder 3 and thus to and into the combustion chambers 4 . A component 6 is arranged in the intake tract 5 . The component 6 can include an air filter for filtering the fresh air. Alternatively or additionally, the component 6 includes an intake silencer. In 1 an arrow 7 illustrates the fresh air flowing into the intake tract 5 and flowing through the intake tract 5 .

Während eines befeuerten Betriebs der Verbrennungskraftmaschine 1 wird der jeweilige Brennraum 4 mit der Frischluft und mit einem beispielsweise flüssigen Kraftstoff versorgt. Die Frischluft und der Kraftstoff bilden ein Kraftstoff-Luft-Gemisch, welches in dem jeweiligen Brennraum 4 verbrannt wird. Daraus resultiert Abgas der Verbrennungskraftmaschine 1. Das Abgas kann aus den Brennräumen 4 ausströmen, in einen Abgastrakt 8 der Verbrennungskraftmaschine einströmen und den Abgastrakt 8 durchströmen. Der Abgastrakt 8 wird auch als Abgasanlage bezeichnet, die von dem Abgas aus den Brennräumen 4 durchströmbar ist. In der Abgasanlage ist wenigstens ein Abgasnachbehandlungselement 9 angeordnet, mittels welchem das Abgas nachbehandelt werden kann. Das Abgasnachbehandlungselement 9 ist vorzugsweise ein motornahes Abgasnachbehandlungselement. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass die Verbrennungskraftmaschine 1 beziehungsweise das Zylindergehäuse 2 in einem Motorraum des Kraftwagens angeordnet ist. Der Motorraum ist durch einen beispielsweise als selbsttragende Karosserie ausgebildeten Aufbau des Kraftfahrzeugs zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, begrenzt. Dabei ist auch das Abgasnachbehandlungselement 9 in dem Motorraum angeordnet. During fired operation of the internal combustion engine 1, the respective combustion chamber 4 is supplied with fresh air and with a liquid fuel, for example. The fresh air and the fuel form a fuel-air mixture, which is burned in the respective combustion chamber 4 . This results in exhaust gas from the internal combustion engine 1 . The exhaust gas can flow out of the combustion chambers 4 , flow into an exhaust gas section 8 of the internal combustion engine and flow through the exhaust gas section 8 . The exhaust tract 8 is also referred to as an exhaust system through which the exhaust gas from the combustion chambers 4 can flow. At least one exhaust gas aftertreatment element 9 is arranged in the exhaust system, by means of which the exhaust gas can be aftertreated. The exhaust gas aftertreatment element 9 is preferably an exhaust gas aftertreatment element close to the engine. This means in particular that the internal combustion engine 1 or the cylinder housing 2 is arranged in an engine compartment of the motor vehicle. The engine compartment is at least partially, in particular at least predominantly or completely, delimited by a structure of the motor vehicle designed, for example, as a self-supporting body. The exhaust gas aftertreatment element 9 is also arranged in the engine compartment.

Insbesondere ist das Abgasnachbehandlungselement 9 ein Katalysator, insbesondere ein motornaher Katalysator.In particular, the exhaust gas aftertreatment element 9 is a catalytic converter, in particular a catalytic converter close to the engine.

Des Weiteren ist in der Abgasanlage ein Brenner 10 angeordnet, welcher vorzugsweise ebenfalls in dem Motorraum angeordnet ist. In 1 ist durch einen Pfeil 11 das Abgas und insbesondere dessen Strömung durch die Abgasanlage veranschaulicht. Mittels des Brenners 10 kann ein einen Brennstoff und Verbrennungsluft umfassendes Gemisch, insbesondere unter Bildung einer Flamme, verbrannt werden. Aus der Verbrennung des Gemisches resultiert Wärme, die von dem Brenner 10 bereitgestellt werden kann. Mittels der von dem Brenner 10 bereitgestellten Wärme kann das Abgasnachbehandlungselement 9 in kurzer Zeit stark aufgeheizt und dadurch aus oder über seine Anspringtemperatur gebracht werden. Hierzu ist es insbesondere vorgesehen, dass das Abgasnachbehandlungselement 9 in Strömungsrichtung des die Abgasanlage durchströmenden Abgases stromab des Brenners 10 angeordnet ist. Das zuvor genannte Gemisch umfasst den Brennstoff, welcher dem Brenner 10 zugeführt wird. Außerdem wird die Verbrennungsluft dem Brenner 10 zugeführt. Mit anderen Worten wird der Brenner 10 mit der Verbrennungsluft versorgt. Die Verbrennungskraftmaschine 1 umfasst auch einen in dem Einlasstrakt 5 angeordneten Verdichter 12, welcher ein in dem Einlasstrakt 5 angeordnetes Verdichterrad 13 aufweist. Mittels des Verdichterrads 13 und somit mittels des Verdichters 12 kann die den Einlasstrakt 5 durchströmende Frischluft, die den Brennräumen 4 zugeführt beziehungsweise in die Brennräume 4 eingeleitet wird, verdichtet werden.Furthermore, a burner 10 is arranged in the exhaust system, which is preferably also arranged in the engine compartment. In 1 is illustrated by an arrow 11, the exhaust gas and in particular its flow through the exhaust system. A mixture comprising a fuel and combustion air can be burned by means of the burner 10, in particular with the formation of a flame. Combustion of the mixture results in heat, which is emitted by the burner 10 can be provided. By means of the heat provided by the burner 10, the exhaust gas after-treatment element 9 can be heated up considerably in a short time and thereby brought to or above its light-off temperature. For this purpose, provision is made in particular for the exhaust gas aftertreatment element 9 to be arranged downstream of the burner 10 in the direction of flow of the exhaust gas flowing through the exhaust system. The aforesaid mixture comprises the fuel which is supplied to the burner 10 . In addition, the combustion air is supplied to the burner 10 . In other words, the burner 10 is supplied with the combustion air. The internal combustion engine 1 also includes a compressor 12 which is arranged in the intake duct 5 and has a compressor wheel 13 which is arranged in the intake duct 5 . The fresh air flowing through the intake section 5 and supplied to the combustion chambers 4 or introduced into the combustion chambers 4 can be compressed by means of the compressor wheel 13 and thus by means of the compressor 12 .

Um nun eine besonders vorteilhafte Nachbehandlung des Abgases auf besonders günstige Weise realisieren zu können, wobei die Nachbehandlung des Abgases auch als Abgasnachbehandlung bezeichnet wird, ist der Verdichter 12 als ein elektrisch betreibbarer Verdichter ausgebildet. Hierzu umfasst der Verdichter 12 einen Elektromotor 14, welcher unter Versorgung des Elektromotors 14 mit elektrischer Energie beziehungsweise elektrischem Strom betrieben werden kann. Durch Betreiben des Elektromotors 14 kann der Elektromotor 14 unter Nutzung der dem Elektromotor 14 zugeführten, elektrischen Energie den Verdichter 12 beziehungsweise das Verdichterrad 13 antreiben, wodurch mittels des Verdichterrads 13 die Frischluft gefördert und insbesondere verdichtet wird.In order to be able to implement a particularly advantageous after-treatment of the exhaust gas in a particularly favorable manner, the after-treatment of the exhaust gas also being referred to as exhaust gas after-treatment, the compressor 12 is designed as an electrically operable compressor. For this purpose, the compressor 12 includes an electric motor 14 which can be operated by supplying the electric motor 14 with electrical energy or electric current. By operating the electric motor 14 , the electric motor 14 can drive the compressor 12 or the compressor wheel 13 using the electrical energy supplied to the electric motor 14 , as a result of which the fresh air is conveyed and, in particular, compressed by means of the compressor wheel 13 .

Des Weiteren umfasst die Verbrennungskraftmaschine 1 eine Luftleitung 15, die an einer Abzweigstelle A fluidisch mit dem Einlasstrakt 5 verbunden ist. Hierunter ist zu verstehen, dass an der Abzweigstelle A mittels der Luftleitung 15 zumindest ein Teil der mittels des elektrisch betreibbaren Verdichters 12 beziehungsweise mittels des Verdichterrads 13 geförderten Frischluft aus dem Einlasstrakt 5 abgezweigt und als die Verbrennungsluft dem Brenner 10 zugeführt werden kann. Hierzu ist die Luftleitung 15 an einer Verbindungsstelle V mit dem Brenner 10 verbunden, sodass beispielsweise an der Verbindungsstelle V die die Luftleitung 15 durchströmende Frischluft als die Verbrennungsluft in den Brenner 10 eingeleitet werden kann.Furthermore, the internal combustion engine 1 comprises an air line 15 which is fluidically connected to the intake tract 5 at a branch point A. This means that at branch point A, at least part of the fresh air conveyed by means of the electrically operated compressor 12 or by means of the compressor wheel 13 can be branched off from the intake section 5 by means of the air line 15 and can be fed to the burner 10 as the combustion air. For this purpose, the air line 15 is connected to the burner 10 at a connection point V, so that, for example, at the connection point V, the fresh air flowing through the air line 15 can be introduced into the burner 10 as the combustion air.

In dem Einlasstrakt 5 ist stromab des elektrisch betreibbaren Verdichters 12, das heißt stromab des Verdichterrads 13 ein Ladeluftkühler 16 angeordnet, mittels welchem die mittels des Verdichters 12 verdichtet Frischluft gekühlt werden kann. Dabei ist die Abzweigstelle A stromab des Verdichterrads 13 und stromauf des Ladeluftkühlers 16 angeordnet.A charge air cooler 16 is arranged in the intake tract 5 downstream of the electrically operable compressor 12, ie downstream of the compressor wheel 13, by means of which the fresh air compressed by means of the compressor 12 can be cooled. The junction point A is arranged downstream of the compressor wheel 13 and upstream of the intercooler 16 .

In dem Ansaugtrakt 5 ist stromab des Verdichters 12, insbesondere stromab des Ladeluftkühlers 16, ein so genannter, auch als Luftsammler oder Ladeluftsammler bezeichneter Sammler 17 angeordnet, in welchem die mittels des Verdichters 12 geförderte und verdichtete Luft zunächst gesammelt wird. Über den Sammler 17 wird die mittels des Verdichters 12 geförderte und verdichtete Frischluft den Brennräumen 4 zugeführt, mithin auf die Brennräume 4 aufgeteilt beziehungsweise verteilt. Dabei ist in dem Einlasstrakt 5 stromab des Verdichters 12, insbesondere stromab des Ladeluftkühlers 16 und stromauf des Sammlers 17 eine auch als Hauptdrosselklappe bezeichnete, Drosselklappe 18 angeordnet. Mittels der Drosselklappe 18 kann beispielsweise eine, insbesondere über den Sammler 17, den Brennräumen 4 zuzuführende Menge der Frischluft eingestellt werden.A so-called collector 17, also referred to as an air collector or charge air collector, is arranged in the intake tract 5 downstream of the compressor 12, in particular downstream of the charge air cooler 16, in which the air conveyed and compressed by the compressor 12 is first collected. The fresh air conveyed and compressed by means of the compressor 12 is supplied to the combustion chambers 4 via the collector 17 and is consequently divided or distributed over the combustion chambers 4 . A throttle flap 18 , also referred to as a main throttle flap, is arranged in the intake tract 5 downstream of the compressor 12 , in particular downstream of the intercooler 16 and upstream of the collector 17 . By means of the throttle valve 18, for example, a quantity of fresh air to be supplied to the combustion chambers 4, in particular via the collector 17, can be adjusted.

Dabei ist der Einlasstrakt 5 in einem sich von dem elektrisch betreibbaren Verdichter 12 bis zu der Abzweigstelle A durchgängig erstreckenden Bereich vollständig frei von einer Kühleinrichtung zum gezielten Kühlen der mittels des elektrisch betreibbaren Verdichters 12 verdichteten Frischluft, wobei die Frischluft beziehungsweise Verbrennungsluft auf ihrem Weg von der Abzweigstelle A in den Brenner 10 nicht mittels einer Kühleinrichtung gezielt gekühlt wird. Hierdurch kann der Brenner 10 eine besonders große Wärmemenge bereitstellen.The intake tract 5 is completely free of a cooling device for targeted cooling of the fresh air compressed by means of the electrically operable compressor 12 in an area that extends continuously from the electrically operable compressor 12 to the branch point A, with the fresh air or combustion air on its way from the Branch point A is not specifically cooled in the burner 10 by means of a cooling device. As a result, the burner 10 can provide a particularly large amount of heat.

Bei der ersten Ausführungsform ist der elektrisch betreibbare Verdichter 12 Bestandteil eines Abgasturboladers 19. Der Abgasturbolader 19 umfasst somit den Elektromotor 14 und ist daher als elektrisch unterstützter Abgasturbolader (eATL) ausgebildet. Der Abgasturbolader 19 umfasst dabei eine Turbine 20 mit einem Turbinenrad 23, wobei die Turbine 20 und das Turbinenrad 23 in der Abgasanlage angeordnet sind. Das Turbinenrad 23 ist von dem die Abgasanlage durchströmenden Abgas antreibbar. Der Abgasturbolader 19 umfasst dabei beispielsweise eine Welle, über welche das Verdichterrad 13 von dem Turbinenrad 23 antreibbar ist. Dadurch ist der Verdichter 12 von der Turbine 20 antreibbar. Somit kann im Abgas enthaltene Energie zum Verdichten der Frischluft genutzt werden. Insbesondere ist der Elektromotor 14 ein in den Abgasturbolader 19 integrierter Elektromotor, sodass der Abgasturbolader 19 beziehungsweise dessen Verdichter 12 durch Antreiben des Verdichterrads 13 die Verbrennungsluft über die Luftleitung 15 für den Brenner 10 liefern kann. Der Brenner 10 ist ein thermisches Heizsystem, insbesondere ein thermisches Katalysatorheizsystem, mittels welchem das Abgasnachbehandlungselement 9 effektiv aufgeheizt werden kann. Insbesondere ist es vorgesehen, dass die Luftleitung 15 an der Abzweigstelle A nach einem Austritt des Verdichters 12 abzweigt.In the first embodiment, the electrically operable compressor 12 is part of an exhaust gas turbocharger 19. The exhaust gas turbocharger 19 thus includes the electric motor 14 and is therefore designed as an electrically assisted exhaust gas turbocharger (eATL). The exhaust gas turbocharger 19 includes a turbine 20 with a turbine wheel 23, the turbine 20 and the turbine wheel 23 being arranged in the exhaust system. The turbine wheel 23 can be driven by the exhaust gas flowing through the exhaust system. The exhaust gas turbocharger 19 includes, for example, a shaft via which the compressor wheel 13 can be driven by the turbine wheel 23 . As a result, the compressor 12 can be driven by the turbine 20 . This means that the energy contained in the exhaust gas can be used to compress the fresh air. In particular, the electric motor 14 is an electric motor integrated in the exhaust gas turbocharger 19 so that the exhaust gas turbocharger 19 or its compressor 12 can deliver the combustion air via the air line 15 for the burner 10 by driving the compressor wheel 13 . The burner 10 is a thermal heating system, in particular a thermal catalytic converter heating system, by means of which the exhaust gas aftertreatment element 9 is effectively heated can. In particular, provision is made for the air line 15 to branch off at the branch point A after an outlet of the compressor 12 .

In dem Einlasstrakt 5 ist insbesondere an das Abzweigstelle A ein Ventilelement 24 angeordnet, mittels welchem beispielsweise eine die Luftleitung 15 durchströmende und mittels des Verdichters 12 geförderte Menge der Verbrennungsluft und/oder eine zu den Brennräumen 4 beziehungsweise zu dem Ladeluftkühler 16 strömende und mittels der Verdichters 12 geförderte Menge der Frischluft einstellbar ist. Hierunter kann insbesondere verstanden werden, dass beispielsweise das Ventilelement 24 zwischen einer Schließstellung und wenigstens einer Offenstellung verstellbar ist. In der Schließstellung versperrt beispielsweise das Ventilelement 24 die Luftleitung 15, sodass keine Frischluft aus dem Einlasstrakt 5 abgezweigt und in die Luftleitung 15 eingeleitet wird. In der Offenstellung gibt beispielsweise das Ventilelement 24 die Luftleitung 15 frei, sodass dann an der Abzweigstelle A zumindest ein Teil der den Einlasstrakt 5 durchströmenden Frischluft abgezweigt und in die Luftleitung 15 eingeleitet wird, daraufhin die Luftleitung 15 durchströmt und mittels der Luftleitung 15 zu dem Brenner 10 geführt wird. Somit ist die Luftleitung 15 beispielsweise eine bezüglich des Einlasstrakts 5 separate, externe Leitung, deren Luftkanal von der abgezweigten Frischluft als die Verbrennungsluft durchströmbar ist und beispielsweise schaltbar ist, insbesondere durch das Ventilelement 24.A valve element 24 is arranged in the intake tract 5, in particular at the branching point A, by means of which, for example, a quantity of combustion air flowing through the air line 15 and conveyed by means of the compressor 12 and/or a quantity of combustion air flowing to the combustion chambers 4 or to the intercooler 16 and by means of the compressor 12 funded amount of fresh air is adjustable. This can in particular be understood to mean that, for example, the valve element 24 can be adjusted between a closed position and at least one open position. In the closed position, for example, the valve element 24 blocks the air line 15 so that no fresh air is branched off from the intake section 5 and introduced into the air line 15 . In the open position, for example, the valve element 24 releases the air line 15, so that at branch point A at least part of the fresh air flowing through the intake tract 5 is branched off and introduced into the air line 15, then flows through the air line 15 and via the air line 15 to the burner 10 is performed. Thus, the air line 15 is, for example, an external line that is separate from the intake tract 5, through whose air duct the branched-off fresh air can flow as the combustion air and can be switched, for example, in particular by the valve element 24.

Durch das Verbrennen des Gemisches stellt der Brenner 10 beispielsweise ein Brennerabgas bereit, welches auf das beziehungsweise durch das Abgasnachbehandlungselement 9 geleitet wird. Somit wird das Abgasnachbehandlungselement 9 mittels des Brennerabgases erwärmt. Vorzugsweise ist eine entsprechende Ölversorgung für den Abgasturbolader 19 sicherzustellen.By burning the mixture, the burner 10 provides, for example, a burner exhaust gas which is conducted to or through the exhaust gas aftertreatment element 9 . The exhaust gas aftertreatment element 9 is thus heated by means of the burner exhaust gas. A corresponding oil supply for the exhaust gas turbocharger 19 should preferably be ensured.

Um ein Rückströmen von heißem Gas zu vermeiden, kann stromauf des Brenners 10 und somit beispielsweise in der Luftleitung 15 oder stromab des Brenners 10 ein Abschaltventil 25 angeordnet sein, welches bei der ersten Ausführungsform stromauf des Brenners 10 in der Luftleitung 15 angeordnet ist und dabei beispielsweise in Richtung der Abzweigstelle A beziehungsweise dann, wenn das Abschaltventil 25 stromab des Brenners 10 angeordnet ist, in Richtung des Brenners 10 sperrt und in die entgegengesetzte Richtung öffnet. Unter der Anordnung des Abschaltventils 25 stromab des Brenners 10 kann insbesondere verstanden werden, dass der Brenner 10 über ein Leitungsteil fluidisch mit der Abgasanlage verbunden ist, sodass die von dem Brenner 10 bereitgestellte Wärme beziehungsweise das Brennerabgas über das Leitungsteil von dem Brenner 10 in die Abgasanlage geleitet werden kann. Dabei ist beispielsweise das Abschaltventil 25 stromab des Brenners 10 und in den Leitungsteil und dabei stromauf der Abgasanlage angeordnet.In order to prevent hot gas from flowing back, a shut-off valve 25 can be arranged upstream of the burner 10 and thus, for example, in the air line 15 or downstream of the burner 10, which in the first embodiment is arranged upstream of the burner 10 in the air line 15 and, for example in the direction of the branch point A or when the shut-off valve 25 is arranged downstream of the burner 10, blocks in the direction of the burner 10 and opens in the opposite direction. The arrangement of the shut-off valve 25 downstream of the burner 10 can be understood in particular to mean that the burner 10 is fluidically connected to the exhaust system via a line part, so that the heat provided by the burner 10 or the burner exhaust gas via the line part from the burner 10 into the exhaust system can be directed. In this case, for example, the shut-off valve 25 is arranged downstream of the burner 10 and in the line part and thereby upstream of the exhaust system.

2 zeigt eine zweite Ausführungsform, bei welcher in dem Einlasstrakt 5 stromauf des Verdichters 12 ein weiterer Verdichter 26 mit einem weiteren Verdichterrad 27 angeordnet ist. Bei der zweiten Ausführungsform umfasst der Abgasturbolader 19 anstelle des Verdichters 12 den Verdichter 26 mit dem Verdichterrad 27, und der Abgasturbolader 19 ist als herkömmlicher Abgasturbolader ausgebildet, dessen Laufräder in Form des Verdichterrads 27 und in Form des Turbinenrads 23 nicht durch einen Elektromotor angetrieben werden können. 2 12 shows a second embodiment in which a further compressor 26 with a further compressor wheel 27 is arranged in the intake tract 5 upstream of the compressor 12 . In the second embodiment, the exhaust gas turbocharger 19 includes the compressor 26 with the compressor wheel 27 instead of the compressor 12, and the exhaust gas turbocharger 19 is designed as a conventional exhaust gas turbocharger whose impellers in the form of the compressor wheel 27 and in the form of the turbine wheel 23 cannot be driven by an electric motor .

Bei der zweiten Ausführungsform ist der Verdichter 12 als ein elektrischer Zusatzverdichter ausgebildet, mittels welchem die den Brennräumen 4 zuzuführende Frischluft verdichtet werden kann. Insbesondere ist der Verdichter 12 stromab der Drosselklappe 18 angeordnet. Außerdem ist der Ladeluftkühler 16 stromab des Verdichters 26 und stromauf des Verdichters 12, insbesondere stromauf der Drosselklappe 18, angeordnet. Über ein Luftleitungselement 28 kann die mittels des Verdichters 12 geförderte und verdichtete Frischluft von dem Verdichter 12 in den Sammler 17 und daraufhin in die Brennräume 4 strömen. Dabei ist in dem Luftleitungselement 28 eine zweite Drosselklappe 29 angeordnet, mittels welcher beispielsweise eine insbesondere über den Sammler 17 den Brennräumen 4 zuzuführende Menge der mittels des Verdichters 12 verdichteten und geförderten Frischluft einstellbar ist. Die Luftleitung 15 ist dabei an der Abzweigstelle A fluidisch mit dem Luftleitungselement 28 des Einlasstrakts 5 verbunden. Auch bei der zweiten Ausführungsform ist da beispielsweise als regelbare Klappe, insbesondere regelbare Umschaltklappe, ausgebildete Ventilelement 24 vorgesehen, mittels welchem eine Menge der die Luftleitung 15 durchströmenden und mittels des Verdichters 12 geförderten Frischluft einstellbar ist, die als die Verbrennungsluft dem Brenner 10 zugeführt wird. Somit ist auch bei der zweiten Ausführungsform die Luftleitung 15 beziehungsweise deren Luftkanal ein bezüglich des Einlasstrakts 5 externer und schaltbarer beziehungsweise mittels des Ventilelements 24 regelbarer Luftkanal, um den Brenner 10 mit der Verbrennungsluft zu versorgen. Beispielsweise beim Versorgen des Brenners 10 mit der Verbrennungsluft ist die Drosselklappe 18 geschlossen und/oder die Drosselklappe 29 kann geschlossen sein.In the second embodiment, the compressor 12 is designed as an additional electrical compressor, by means of which the fresh air to be supplied to the combustion chambers 4 can be compressed. In particular, the compressor 12 is arranged downstream of the throttle valve 18 . In addition, the charge air cooler 16 is arranged downstream of the compressor 26 and upstream of the compressor 12 , in particular upstream of the throttle valve 18 . The fresh air conveyed and compressed by means of the compressor 12 can flow from the compressor 12 into the collector 17 and then into the combustion chambers 4 via an air duct element 28 . A second throttle flap 29 is arranged in the air line element 28, by means of which, for example, a quantity of the fresh air compressed and conveyed by means of the compressor 12 and conveyed by means of the compressor 12 can be adjusted, for example, to be supplied to the combustion chambers 4 in particular via the collector 17. The air line 15 is fluidically connected to the air line element 28 of the intake tract 5 at the branching point A. In the second embodiment, too, valve element 24 is provided, embodied, for example, as a controllable flap, in particular a controllable switching flap, by means of which a quantity of the fresh air flowing through air line 15 and conveyed by compressor 12 can be adjusted, which is supplied to burner 10 as the combustion air. Thus, in the second embodiment as well, the air line 15 or its air duct is an air duct that is external to the intake tract 5 and can be switched or controlled by means of the valve element 24 in order to supply the burner 10 with the combustion air. For example, when supplying the burner 10 with the combustion air, the throttle valve 18 is closed and/or the throttle valve 29 can be closed.

Dem Verdichter 26 beziehungsweise dessen Verdichterrad 27 ist eine auch als Bypassleitung oder Verdichterbypass bezeichnete Umgehungsleitung 30 zugeordnet, welche an Verbindungsstellen V1 und V2 fluidisch mit dem Einlasstrakt 5 verbunden ist. Die Verbindungsstelle V1 ist stromauf des Verdichterrads 27 angeordnet, und die Verbindungsstelle V2 ist stromab des Verdichterrads 27 und insbesondere stromauf des Verdichterrads 13, insbesondere stromauf des Ladeluftkühlers 16, angeordnet. Über die Umgehungsleitung 30 kann zumindest ein Teil der den Einlasstrakt 5 durchströmenden Frischluft das Verdichterrad 27 umgehen und somit nicht mittels des Verdichterrads 27 verdichtet werden beziehungsweise nicht durch den Verdichter 26 hindurchströmen. In der Umgehungsleitung 30 ist beispielsweise ein Ventilelement 31 angeordnet, mittels welchem eine Menge der die Umgehungsleitung 30 durchströmenden und dadurch den Verdichter 26 umgehenden Frischluft einstellbar, insbesondere regelbar, ist. Beispielsweise dann, wenn der Verdichter 12 die Frischluft, insbesondere über das Bauelement 6 ansaugt und somit in den Einlasstrakt 5 ansaugt und in der Folge die Frischluft als die Verbrennungsluft zu dem Brenner 10 fördert, kann die mittels des Verdichters 12 geförderte Frischluft den Verdichter 26 über die Umgehungsleitung 30 umgehen, sodass ein durch die mittels des Verdichters 12 geförderte Frischluft bewirktes Antreiben des Verdichterrads 27 unterbleibt oder zumindest gering gehalten werden kann. Außerdem können durch Nutzung der Umgehungsleitung 30 Druckverluste gering gehalten werden. Beispielsweise ist das Ventilelement 31 schaltbar, sodass die Umgehungsleitung 30 ein schaltbarer Verdichterbypass, das heißt eine schaltbare Umgehung des Verdichters 26 sein kann. Insbesondere kann das Ventilelement 31 ein Schubumluftventil sein, welches insbesondere geöffnet wird und somit die Umgehungsleitung 30 freigibt, wenn mittels des Verdichters 12 die Frischluft angesaugt und als die Verbrennungsluft zu dem Brenner 10 gefördert wird.The compressor 26 or its compressor wheel 27 is assigned a bypass line 30 , also referred to as a bypass line or compressor bypass, which is fluidically connected to the intake tract 5 at connection points V1 and V2 . Junction V1 is upstream of Ver dichterrads 27 arranged, and the connection point V2 is downstream of the compressor wheel 27 and in particular upstream of the compressor wheel 13, in particular upstream of the charge air cooler 16, respectively. At least part of the fresh air flowing through the intake tract 5 can bypass the compressor wheel 27 via the bypass line 30 and thus cannot be compressed by means of the compressor wheel 27 or cannot flow through the compressor 26 . A valve element 31 , for example, is arranged in the bypass line 30 , by means of which a quantity of the fresh air flowing through the bypass line 30 and thereby bypassing the compressor 26 can be adjusted, in particular regulated. For example, when the compressor 12 sucks in the fresh air, in particular via the component 6 and thus sucks it into the intake tract 5 and subsequently conveys the fresh air as the combustion air to the burner 10, the fresh air conveyed by means of the compressor 12 can convey the compressor 26 via bypass the bypass line 30 so that a driving of the compressor wheel 27 caused by the fresh air conveyed by means of the compressor 12 is omitted or can at least be kept to a minimum. In addition, pressure losses can be kept low by using the bypass line 30 . For example, the valve element 31 can be switched, so that the bypass line 30 can be a switchable compressor bypass, ie a switchable bypass of the compressor 26 . In particular, the valve element 31 can be a diverter air valve, which is opened in particular and thus releases the bypass line 30 when the fresh air is sucked in by means of the compressor 12 and conveyed to the burner 10 as the combustion air.

3 zeigt eine dritte Ausführungsform der Verbrennungskraftmaschine 1. Bei der dritten Ausführungsform ist dem Verdichter 12 eine Umgehungsleitung 32 zugeordnet, welche an einer ersten Verbindungsstelle V3 und an einer zweiten Verbindungsstelle V4 fluidisch mit dem Einlasstrakt 5 verbunden ist. 3 shows a third embodiment of the internal combustion engine 1. In the third embodiment, the compressor 12 is assigned a bypass line 32, which is fluidically connected to the intake tract 5 at a first connection point V3 and at a second connection point V4.

Die Verbindungsstelle V3 ist stromab des Verdichterrads 27 und dabei stromab des Ladeluftkühlers 16 und stromauf des Verdichterrads 13 angeordnet, und die Verbindungsstelle V4 ist stromab des Verdichterrads 13 und stromauf der Brennräume 4, insbesondere stromauf des Sammlers 17, angeordnet. Somit kann über die Umgehungsleitung 32 zumindest ein Teil der beispielsweise mittels des Verdichterrads 27 geförderten Frischluft das Verdichterrad 13 und somit den Verdichter 12 umgehen, sodass die die Umgehungsleitung 32 durchströmende Frischluft den Verdichter 12 nicht durchströmt. Im Hinblick auf die Umgehungsleitung 32 ist ein Leitungsteil 33 des Einlasstrakts 5, in dessen Leitungsteil das Verdichterrad 13 angeordnet ist, ein Umgehungszweig, da die den Umgehungszweig, das heißt das Leitungsteil 33 durchströmende Luft die Umgehungsleitung 32 umgeht.The connection point V3 is arranged downstream of the compressor wheel 27 and thereby downstream of the intercooler 16 and upstream of the compressor wheel 13, and the connection point V4 is arranged downstream of the compressor wheel 13 and upstream of the combustion chambers 4, in particular upstream of the collector 17. Thus, at least part of the fresh air conveyed, for example, by means of the compressor wheel 27 can bypass the compressor wheel 13 and thus the compressor 12 via the bypass line 32 , so that the fresh air flowing through the bypass line 32 does not flow through the compressor 12 . With regard to the bypass line 32 , a line part 33 of the intake tract 5 , in whose line part the compressor wheel 13 is arranged, is a bypass branch, since the air flowing through the bypass branch, ie the line part 33 , bypasses the bypass line 32 .

Die Verbrennungskraftmaschine 1 umfasst außerdem Sensoren 34 und 35. Der Sensor 34 ist beispielsweise ein Druck- und/oder Temperatursensor, wobei der Sensor 35 beispielsweise ein Temperatursensor ist. Der Umgehungszweig mündet vor der Drosselklappe 18 in den eigentlichen Einlasstrakt 5. In der Umgehungsleitung 32 ist ein beispielsweise als Rückschlagklappe oder Rückschlagventil ausgebildetes Ventilelement 36 angeordnet, welches insbesondere in Richtung der Verbindungsstelle V4 öffnet und in entgegengesetzter Richtung, das heißt in Richtung der Verbindungsstelle V3 schließt. Hierdurch kann eine übermäßige Rückströmung der Frischluft von der Verbindungsstelle V4 zu der Verbindungsstelle V3 hin vermieden werden.Internal combustion engine 1 also includes sensors 34 and 35. Sensor 34 is a pressure and/or temperature sensor, for example, with sensor 35 being a temperature sensor, for example. The bypass branch opens into the actual intake tract 5 in front of the throttle valve 18. A valve element 36 designed, for example, as a non-return flap or check valve is arranged in the bypass line 32, which valve element 36 opens in particular in the direction of the connection point V4 and closes in the opposite direction, i.e. in the direction of the connection point V3 . As a result, an excessive backflow of the fresh air from the connection point V4 to the connection point V3 can be avoided.

Die dritte Ausführungsform weist insbesondere den Vorteil auf, dass durch eine gezielte Durchlässigkeit der Drosselklappe 18 ein Luftstrom durch den Verdichter 12 erhöht werden kann, um einen hohen Wirkungsgrad zu erzielen und hohe Druckverhältnisse einstellen zu können.The third embodiment has the particular advantage that an air flow through the compressor 12 can be increased by a targeted permeability of the throttle valve 18 in order to achieve a high level of efficiency and to be able to set high pressure ratios.

4 zeigt eine vierte Ausführungsform der Verbrennungskraftmaschine 1. Bei der vierten Ausführungsform kann beispielsweise die Verbrennungskraftmaschine 1 frei von einem elektrisch betreibbaren Verdichter, mittels welchem die beziehungsweise alle Brennräume 4 der Verbrennungskraftmaschine 1 mit Luft versorgbar sind, sein. Insbesondere ist bei der vierten Ausführungsform der Abgasturbolader 19 als herkömmlicher Abgasturbolader ohne elektrische Maschine ausgebildet. Bei der vierten Ausführungsform umfasst die Verbrennungskraftmaschine 1 einen bezüglich des Einlasstrakts 5 vollständig externen, vollständig zusätzlich zu dem Einlasstrakt 5 vorgesehenen Versorgungspfad 37, über welchen der Brenner 10, insbesondere unabhängig von dem Einlasstrakt 5, mit der Verbrennungsluft versorgbar ist. Mit anderen Worten ist der Brenner 10 über den Versorgungspfad 37 unter Umgehung des Einlasstrakts 5 mit der Verbrennungsluft versorgbar, sodass die den Versorgungspfad 37 durchströmende Verbrennungsluft, die mittels der Versorgungspfads 37 zu dem Brenner 10 geführt wird, den gesamten Einlasstrakt 5 umgeht, mithin nicht durch den Einlasstrakt 5 hindurchströmt. Dabei weist der Versorgungspfad 37 einen auch als Medienspeicher bezeichneten Speicher 38 auf, in welchem die dem Brenner 10 zuführende Verbrennungsluft zwischengespeichert wird. Der Versorgungspfad 37 umfasst eine Zuführleitung 39, welche Strömungsrichtung der den Versorgungspfad 37 durchströmenden Luft stromauf des Speichers 38 angeordnet ist. In die Zuführleitung 39 ist unter Umgehung des gesamten Einlasstrakts 5 die Verbrennungsluft einleitbar, welche unter Umgehung des gesamten Einlasstrakts 5 mittels der Zuführleitung 39 zu dem und in den Speicher 38 geführt und in den Speicher 38 eingeleitet wird. Der Versorgungspfad 37 umfasst ferner eine Abführleitung 40, die in Strömungsrichtung der den Versorgungspfad 37 durchströmenden Verbrennungsluft stromab des Speichers 38 und insbesondere stromauf des Brenners 10 angeordnet ist. Über die Abführleitung 40 ist die Verbrennungsluft unter Umgehung des Einlasstrakts 5 aus dem Speicher 38 abführbar und unter Umgehung des Einlasstrakts 5 dem Brenner 10 zuführbar, mithin in den Brenner 10 einleitbar. Dabei ist in der Zuführleitung 39 eine beispielsweise als elektrisch betreibbarer Verdichter ausgebildete, elektrisch betreibbare Fördereinrichtung 41 angeordnet, mittels welcher unter elektrischem Betreiben der Fördereinrichtung 41 die Verbrennungsluft durch die Zuführleitung 39 hindurchgefördert und in den Speicher 38 hineingefördert wird. Hierzu umfasst die Fördereinrichtung 41 ein beispielsweise als Förderrad ausgebildetes Förderelement 42 und einen Elektromotor 43, mittels welchem unter Nutzung von elektrischer Energie beziehungsweise elektrischem Strom das Förderelement 42 antreibbar ist. Durch Antreiben des Förderelements 42 wird mittels des Förderelements 42 die Verbrennungsluft durch die Zuführleitung 39 hindurchgefördert. 4 shows a fourth embodiment of the internal combustion engine 1. In the fourth embodiment, for example, the internal combustion engine 1 can be free of an electrically operated compressor, by means of which the or all combustion chambers 4 of the internal combustion engine 1 can be supplied with air. In particular, in the fourth embodiment, the exhaust gas turbocharger 19 is designed as a conventional exhaust gas turbocharger without an electric machine. In the fourth specific embodiment, internal combustion engine 1 includes a supply path 37 that is completely external to intake tract 5 and is provided completely in addition to intake tract 5, via which combustion air can be supplied to burner 10, in particular independently of intake tract 5. In other words, the burner 10 can be supplied with combustion air via the supply path 37, bypassing the intake duct 5, so that the combustion air flowing through the supply path 37, which is conducted to the burner 10 by means of the supply path 37, bypasses the entire intake tract 5, and therefore not through it flows through the intake tract 5. In this case, the supply path 37 has a reservoir 38, also referred to as a media reservoir, in which the combustion air fed to the burner 10 is temporarily stored. The supply path 37 includes a supply line 39 which is arranged upstream of the reservoir 38 in the flow direction of the air flowing through the supply path 37 . The Ver combustion air can be introduced, which bypasses the entire intake tract 5 by means of the supply line 39 to and into the memory 38 and is introduced into the memory 38 . The supply path 37 also includes a discharge line 40 which is arranged downstream of the reservoir 38 and in particular upstream of the burner 10 in the flow direction of the combustion air flowing through the supply path 37 . The combustion air can be discharged from the reservoir 38 via the discharge line 40 , bypassing the intake tract 5 , and fed to the burner 10 , bypassing the intake tract 5 , and can therefore be introduced into the burner 10 . An electrically operable conveying device 41 embodied, for example, as an electrically operable compressor is arranged in the feed line 39 , by means of which the combustion air is conveyed through the feed line 39 and into the reservoir 38 while the conveying device 41 is operated electrically. For this purpose, the conveying device 41 comprises a conveying element 42 embodied, for example, as a conveying wheel, and an electric motor 43, by means of which the conveying element 42 can be driven using electrical energy or electric current. By driving the conveying element 42 , the combustion air is conveyed through the feed line 39 by means of the conveying element 42 .

In der Zuführleitung 39 ist stromab der Fördereinrichtung 41 und stromauf des Speichers 38 ein beispielsweise als Rückschlagklappe ausgebildetes Ventilelement 44 angeordnet, welches beispielsweise als Rückschlagventil ausgebildet ist und eine Rückströmung der Verbrennungsluft aus dem Speicher 38 zu der Fördereinrichtung 41 vermeidet, mithin in Richtung des Speichers 38 öffnet und in Richtung der Fördereinrichtung 41 schließt. In der Abführleitung 40 ist stromauf des Brenners 10 ein beispielsweise als Umschaltorgan ausgebildetes Ventilelement 45 angeordnet, welches beispielsweise an einem Austritt des Speichers 38 angeordnet ist. Mittels des Ventilelements 45 kann eine aus dem Speicher 38 abzuführende und dem Brenner 10 zuzuführende beziehungsweise in den Brenner 10 einzuleitende Menge der Verbrennungsluft eingestellt, insbesondere geregelt, werden. Des Weiteren ist es vorgesehen, dass das Abschaltventil 25 beispielsweise stromab des Brenners und dabei in dem Leitungsteil 33 oder - wie in 4 gezeigt - in der Abführleitung 40 und dabei stromauf des Brenners 10 und stromab des Speichers 38, insbesondere stromab des Ventilelements 45, angeordnet ist. Das Abschaltventil 25 kann eine Strömung der Verbrennungsluft von dem Brenner 10 hin zu dem Speicher 38 vermeiden.A valve element 44, embodied, for example, as a non-return flap, is arranged in supply line 39 downstream of conveyor device 41 and upstream of reservoir 38, which is embodied, for example, as a non-return valve and prevents the combustion air from flowing back from reservoir 38 to conveyor device 41, and thus in the direction of reservoir 38 opens and closes in the direction of the conveyor 41. A valve element 45 embodied, for example, as a switchover element is arranged in the discharge line 40 upstream of the burner 10 and is arranged, for example, at an outlet of the accumulator 38 . A quantity of combustion air to be discharged from the reservoir 38 and fed to the burner 10 or introduced into the burner 10 can be adjusted, in particular regulated, by means of the valve element 45 . Furthermore, it is provided that the shut-off valve 25, for example, downstream of the burner and in the line part 33 or - as in 4 shown - is arranged in the discharge line 40 and thereby upstream of the burner 10 and downstream of the accumulator 38, in particular downstream of the valve element 45. The shut-off valve 25 can prevent the combustion air from flowing from the burner 10 to the accumulator 38 .

Die vierte Ausführungsform ist insbesondere insofern vorteilhaft, als dass der Speicher 38, insbesondere mittels der beispielsweise als elektrische Luftpumpe ausgebildeten, elektrisch betreibbaren Fördereinrichtung 41, über einen besonders langen Zeitraum mit der Verbrennungsluft befüllt werden kann, sodass Anforderungen an die Fördereinrichtung 41 gering gehalten werden können. Somit kann die Fördereinrichtung 41 bauraum-, gewichts- und kostengünstig ausgestaltet werden.The fourth embodiment is particularly advantageous in that the reservoir 38 can be filled with the combustion air over a particularly long period of time, in particular by means of the electrically operable conveying device 41, which is designed as an electric air pump, for example, so that the demands on the conveying device 41 can be kept low . The conveying device 41 can thus be designed to save space, weight and cost.

5 zeigt eine fünfte Ausführungsform, welche im Grunde der vierten Ausführungsform entspricht. Bei der fünften Ausführungsform ist jedoch zusätzlich eine Versorgungsleitung 46 vorgesehen, über welche Luft aus zumindest einem der Brennräume 4, insbesondere aus allen Brennräumen 4, in den Speicher 38 einleitbar und in dem Speicher 38 als die Verbrennungsluft zu speichern ist. Hierzu ist die Versorgungsleitung 46, insbesondere einerseits oder einen Ends, fluidisch mit dem zumindest einen Brennraum 4, insbesondere mit allen Brennräumen 4, verbunden. Andererseits beziehungsweise anderen Ends ist die Versorgungsleitung 46 mit dem Speicher 38 fluidisch verbunden. Über die Versorgungsleitung 46 kann beispielsweise ein Einleiten von Verbrennungsluft in den Speicher 38, das heißt ein Befüllen des Speichers 38 mit der Verbrennungsluft in Schlepp- oder Schubphasen der Verbrennungskraftmaschine 1 erfolgen, deren beispielsweise als Kurbelwelle ausgebildete Abtriebswelle in der jeweiligen Schleppbeziehungsweise Schubphase von kinetischer Energie des fahrenden beziehungsweise rollenden Kraftfahrzeugs angetrieben wird. Die Zylinder sind über jeweilige Pleuel gelenkig mit der Abtriebswelle gekoppelt. Hierdurch können translatorische Bewegungen der Kolben in den Zylindern 3 in eine rotatorische Bewegung der Kurbelwelle umgewandelt werden. Wird in der jeweiligen Schlepp- beziehungsweise Schubphase die Abtriebswelle (Kurbelwelle) gedreht, so werden dadurch die Kolben in den Zylindern 3 translatorisch bewegt. Der jeweilige Kolben und der jeweilige Zylinder 3 arbeiten somit als Luftpumpe, mittels welcher die Luft aus dem jeweiligen Brennraum 4 in die Versorgungsleitung 46 hineingefördert und durch die Versorgungsleitung 46 hindurchgefördert wird. Die die Versorgungsleitung 46 durchströmende Luft aus dem jeweiligen Brennraum 4 wird mittels der Versorgungsleitung 46 in den Speicher 38 eingeleitet und als die Verbrennungsluft in dem Speicher 38 gespeichert. Dabei ist in der Versorgungsleitung 46 ein beispielsweise als Rückschlagventil oder Rückschlagklappe ausgebildetes Ventilelement 47 vorgesehen, welches in Richtung des jeweiligen Brennraums 4 schließt und in Richtung des Speichers 38 öffnet. Mittels des Ventilelements 47 kann somit ein Rückströmen der Verbrennungsluft aus dem Speicher 38 in den jeweiligen Brennraum 4 vermieden werden. 5 shows a fifth embodiment, which basically corresponds to the fourth embodiment. In the fifth embodiment, however, a supply line 46 is additionally provided, via which air from at least one of the combustion chambers 4, in particular from all combustion chambers 4, can be introduced into the accumulator 38 and stored in the accumulator 38 as the combustion air. For this purpose, the supply line 46 is fluidly connected, in particular on one side or at one end, to the at least one combustion chamber 4, in particular to all combustion chambers 4. On the other hand or at the other end, the supply line 46 is fluidically connected to the reservoir 38 . Combustion air can be introduced into reservoir 38 via supply line 46, for example, i.e. reservoir 38 can be filled with combustion air during overrun or overrun phases of internal combustion engine 1, whose output shaft, which is designed as a crankshaft, for example, receives kinetic energy of the engine in the respective overrun or overrun phase moving or rolling motor vehicle is driven. The cylinders are coupled in an articulated manner to the output shaft via respective connecting rods. As a result, translational movements of the pistons in the cylinders 3 can be converted into a rotational movement of the crankshaft. If the output shaft (crankshaft) is rotated in the respective drag or overrun phase, this causes the pistons in the cylinders 3 to be moved in a translatory manner. The respective piston and the respective cylinder 3 thus work as an air pump, by means of which the air is conveyed from the respective combustion chamber 4 into the supply line 46 and through the supply line 46 . The air flowing through the supply line 46 from the respective combustion chamber 4 is introduced into the accumulator 38 by means of the supply line 46 and stored in the accumulator 38 as the combustion air. A valve element 47 embodied, for example, as a non-return valve or non-return flap is provided in the supply line 46 , which closes in the direction of the respective combustion chamber 4 and opens in the direction of the accumulator 38 . A backflow of the combustion air from the reservoir 38 into the respective combustion chamber 4 can thus be avoided by means of the valve element 47 .

Beispielsweise ist dem jeweiligen Brennraum 4 wenigstens ein oder mehrere, insbesondere schaltbare, Ventile zugeordnet, die beispielsweise in einem Zylinderkopf der Verbrennungskraftmaschine 1 angeordnet sind. Die Luft aus den Brennräumen 4 kann über die Ventile in die Versorgungsleitung 46 eingeleitet werden, beziehungsweise einströmen.For example, the respective combustion chamber 4 is assigned at least one or more, in particular switchable, valves which, for example, a cylinder head of the internal combustion engine 1 are arranged. The air from the combustion chambers 4 can be introduced or flow into the supply line 46 via the valves.

Bei der fünften Ausführungsform ist die Fördereinrichtung 41 optional vorgesehen und kann entfallen. Die Abzweigstelle A kann gegebenenfalls anders als in den Fig. gezeigt angeordnet sein, zweckmäßige ist es, die Luftleitung 15 möglichst kurz zu halten. Aus bestimmten Gründen wie beispielsweise aus Bauraumgründen kann es gegebenenfalls vorteilhaft sein, wenn die Abzweigstelle A stromab des Sammlers 17 und insbesondere stromauf der Brennräume 4 oder stromauf des Sammlers 17 und gegebenenfalls stromab des Ladeluftkühlers 16 angeordnet ist.In the fifth embodiment, the conveyor 41 is provided as an option and can be omitted. The branching point A can optionally be arranged differently than shown in the figures. It is expedient to keep the air line 15 as short as possible. For certain reasons, such as space reasons, it may be advantageous if branch point A is arranged downstream of collector 17 and in particular upstream of combustion chambers 4 or upstream of collector 17 and possibly downstream of charge air cooler 16 .

BezugszeichenlisteReference List

11
Verbrennungskraftmaschineinternal combustion engine
22
Zylindergehäusecylinder body
33
Zylindercylinder
44
Brennraumcombustion chamber
55
Einlasstraktadmission tract
66
Bauelementcomponent
77
PfeilArrow
88th
Abgastraktexhaust tract
99
Abgasnachbehandlungselementexhaust aftertreatment element
1010
Brennerburner
1111
PfeilArrow
1212
Verdichtercompressor
1313
Verdichterradcompressor wheel
1414
Elektromotorelectric motor
1515
Luftleitungair line
1616
Ladeluftkühlerintercooler
1717
Sammlercollector
1818
Drosselklappethrottle
1919
Abgasturboladerexhaust gas turbocharger
2020
Turbineturbine
2323
Turbinenradturbine wheel
2424
Ventilelementvalve element
2525
Abschaltventilshut-off valve
2626
Verdichtercompressor
2727
Verdichterradcompressor wheel
2828
Luftleitungselementair duct element
2929
Ventilelementvalve element
3030
Umgehungsleitungbypass line
3131
Ventilelementvalve element
3232
Umgehungsleitungbypass line
3333
Leitungsteilline part
3434
Sensorsensor
3535
Sensorsensor
3636
Ventilelementvalve element
3737
Versorgungspfadsupply path
3838
SpeicherStorage
3939
Zuführleitungsupply line
4040
Abführleitungdischarge line
4141
Fördereinrichtungconveyor
4242
Förderelementconveying element
4343
Elektromotorelectric motor
4444
Ventilelementvalve element
4545
Ventilelementvalve element
4646
Versorgungsleitungsupply line
4747
Ventilelementvalve element
AA
Abzweigstellejunction
V, V1- V4V, V1-V4
Verbindungsstelleconnection point

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • EP 0631039 A1 [0002]EP 0631039 A1 [0002]
  • EP 2743470 A1 [0002]EP 2743470 A1 [0002]
  • DE 102019008956 A1 [0002]DE 102019008956 A1 [0002]

Claims (13)

Verbrennungskraftmaschine (1) für ein Kraftfahrzeug, mit einem zumindest von Frischluft durchströmbaren Einlasstrakt (5), mittels welchem die den Einlasstrakt (5) durchströmende Frischluft in wenigstens einen Brennraum (4) der Verbrennungskraftmaschine (1) einleitbar ist, mit einer von Abgas aus dem Brennraum (4) durchströmbaren Abgasanlage (8), in welcher wenigstens ein Brenner (10) angeordnet ist, mittels welchem unter Verbrennen eines einen dem Brenner (10) zugeführten Brennstoff und dem Brenner (10) zugeführte Verbrennungsluft umfassenden Gemisches Wärme zum Erwärmen wenigstens eines in der Abgasanlage (8) angeordneten Abgasnachbehandlungselements (9) bereitstellbar ist, und mit wenigstens einem in dem Einlasstrakt (5) angeordneten Verdichter (12), mittels welchem die dem Brennraum (4) zuzuführende Frischluft zu verdichten ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdichter (12) als elektrisch betreibbarer Verdichter (12) ausgebildet ist, wobei wenigstens eine Luftleitung (15) vorgesehen ist, mittels welcher zumindest ein Teil der mittels des elektrisch betreibbaren Verdichters (12) geförderten Frischluft aus dem Einlasstrakt (5) abzweigbar und als die Verbrennungsluft dem Brenner (10) zuführbar ist.Internal combustion engine (1) for a motor vehicle, with an intake section (5) through which at least fresh air can flow, by means of which the fresh air flowing through the intake section (5) can be introduced into at least one combustion chamber (4) of the internal combustion engine (1), with an exhaust gas from the Combustion chamber (4) through-flow exhaust system (8), in which at least one burner (10) is arranged, by means of which, with combustion of a mixture comprising fuel supplied to the burner (10) and combustion air supplied to the burner (10), heat is used to heat at least one in The exhaust gas aftertreatment element (9) arranged in the exhaust system (8) can be provided, and with at least one compressor (12) arranged in the intake tract (5), by means of which the fresh air to be supplied to the combustion chamber (4) is to be compressed, characterized in that the compressor ( 12) is designed as an electrically operable compressor (12), wherein at least one air line (15) provided marriage, by means of which at least part of the means of the electrically operated compressor (12) funded fresh air can be branched off from the intake tract (5) and fed to the burner (10) as the combustion air. Verbrennungskraftmaschine (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Einlasstrakt (5) stromab des elektrisch betreibbaren Verdichters (12) ein Ladeluftkühler (16) zum Kühlen der verdichteten Frischluft angeordnet ist, wobei die Luftleitung (15) an einer stromauf des Ladeluftkühlers (16) und stromab des elektrisch betreibbaren Verdichters (12) angeordneten Abzweigstelle (A) fluidisch mit dem Einlasstrakt (5) verbunden ist.Internal combustion engine (1) after claim 1 , characterized in that an intercooler (16) for cooling the compressed fresh air is arranged in the intake tract (5) downstream of the electrically operable compressor (12), the air line (15) being located on an upstream side of the intercooler (16) and downstream of the electrically operable compressor (12) arranged branch point (A) is fluidically connected to the inlet tract (5). Verbrennungskraftmaschine (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Einlasstrakt (5) stromauf des elektrisch betreibbaren Verdichters (12) ein weiterer Verdichter (26) angeordnet ist, mittels welchem die dem Brennraum (4) zuzuführende Frischluft zu verdichten ist.Internal combustion engine (1) after claim 1 , characterized in that in the intake tract (5) upstream of the electrically operated compressor (12) a further compressor (26) is arranged, by means of which the combustion chamber (4) to be supplied fresh air is to be compressed. Verbrennungskraftmaschine (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass stromab des weiteren Verdichters (26) und stromauf des elektrisch betreibbaren Verdichters (12) ein Ladeluftkühler (16) zum Kühlen der mittels des weiteren Verdichters (26) verdichteten Frischluft angeordnet ist, wobei die Luftleitung (15) an einer stromab des elektrisch betreibbaren Verdichters (12) angeordneten Abzweigstelle (A) fluidisch mit dem Einlasstrakt (5) verbunden ist.Internal combustion engine (1) after claim 3 , characterized in that downstream of the further compressor (26) and upstream of the electrically operable compressor (12) there is a charge air cooler (16) for cooling the fresh air compressed by means of the further compressor (26), the air line (15) being connected to a downstream the branch point (A) arranged at the electrically operable compressor (12) is fluidically connected to the intake tract (5). Verbrennungskraftmaschine (1) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass dem elektrisch betreibbaren Verdichter (12) eine Umgehungsleitung (32) zugeordnet ist, welche an einer stromauf des elektrisch betreibbaren Verdichters (12) angeordneten, ersten Verbindungsstelle (V3) und an einer stromab des elektrisch betreibbaren Verdichters (12) angeordneten, zweiten Verbindungsstelle (V4) fluidisch mit dem Einlasstrakt (5) verbunden ist, wodurch der elektrische betreibbare Verdichter (12) über die Umgehungsleitung (32) von zumindest einem Teil der Frischluft umgehbar ist.Internal combustion engine (1) after claim 3 or 4 , characterized in that the electrically operable compressor (12) is assigned a bypass line (32), which is arranged at a first connection point (V3) arranged upstream of the electrically operable compressor (12) and at a downstream point of the electrically operable compressor (12). , Second connection point (V4) is fluidly connected to the intake tract (5), whereby the electrically operable compressor (12) via the bypass line (32) of at least part of the fresh air can be bypassed. Verbrennungskraftmaschine (1) nach Anspruch 2, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlasstrakt (5) in einem sich von dem elektrisch betreibbaren Verdichter (12) bis zu der Abzweigstelle (A) durchgängig erstreckenden Bereich vollständig frei von einer Kühleinrichtung zum gezielten Kühlen der mittels des elektrisch betreibbaren Verdichters (12) geförderten Frischluft ist.Internal combustion engine (1) after claim 2 , 4 or 5 , characterized in that the intake section (5) in an area extending continuously from the electrically operable compressor (12) to the branch point (A) is completely free of a cooling device for targeted cooling of the fresh air conveyed by means of the electrically operable compressor (12). is. Verbrennungskraftmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrisch betreibbare Verdichter (12) Bestandteil eines Abgasturboladers (19) ist, welcher eine von dem Abgas antreibbare Turbine (20) umfasst, mittels welcher der Verdichter (12) antreibbar ist.Internal combustion engine (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the electrically operable compressor (12) is part of an exhaust gas turbocharger (19) which comprises a turbine (20) which can be driven by the exhaust gas and by means of which the compressor (12) can be driven . Verbrennungskraftmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Luftleitung (15) ein Speicher (38) angeordnet ist, in welchem die mittels der Luftleitung (15) aus dem Einlasstrakt (5) abgezweigte Frischluft zwischenzuspeichern ist, welche als die Verbrennungsluft aus dem Speicher (38) abführbar und dem Brenner (10) zuführbar ist.Internal combustion engine (1) according to one of the preceding claims, characterized in that in the air line (15) there is arranged a reservoir (38) in which the fresh air branched off from the intake tract (5) by means of the air line (15) is to be temporarily stored, which as the combustion air can be removed from the reservoir (38) and fed to the burner (10). Verbrennungskraftmaschine (1) für ein Kraftfahrzeug, mit einem zumindest von Frischluft durchströmbaren Einlasstrakt (5), mittels welchem die den Einlasstrakt (5) durchströmende Frischluft in wenigstens einen Brennraum (4) der Verbrennungskraftmaschine (1) einleitbar ist, und mit einer von Abgas aus dem Brennraum (4) durchströmbaren Abgasanlage (8), in welcher wenigstens ein Brenner (10) angeordnet ist, mittels welchem unter Verbrennen eines einen dem Brenner (10) zugeführten Brennstoff und dem Brenner (10) zugeführte Verbrennungsluft umfassenden Gemisches Wärme zum Erwärmen wenigstens eines in der Abgasanlage (8) angeordneten Abgasnachbehandlungselements (9) bereitstellbar ist, gekennzeichnet durch einen von der Verbrennungsluft durchströmbaren Versorgungspfad (37), über welchen der Brenner (10) mit der Verbrennungsluft unter Umgehung des Einlasstrakts (5) versorgbar ist, wobei der Versorgungspfad (37) aufweist: - einen Speicher (38) zum Zwischenspeichern der Verbrennungsluft; - eine Zuführleitung (39), in welche unter Umgehung des Einlasstrakts (5) die Verbrennungsluft einleitbar, welche unter Umgehung des Einlasstrakts (5) mittels der Zuführleitung (39) in den Speicher (38) einleitbar ist; und - eine Abführleitung (40), über welche die Verbrennungsluft unter Umgehung des Einlasstrakts (5) aus dem Speicher (38) abführbar und unter Umgehung des Einlasstrakts (5) dem Brenner (10) zuführbar ist.Internal combustion engine (1) for a motor vehicle, with an intake section (5) through which at least fresh air can flow, by means of which the fresh air flowing through the intake section (5) can be introduced into at least one combustion chamber (4) of the internal combustion engine (1), and with an exhaust gas duct exhaust system (8) through which the combustion chamber (4) can flow, in which at least one burner (10) is arranged, by means of which a mixture comprising fuel supplied to the burner (10) and combustion air supplied to the burner (10) is burned to heat at least one exhaust gas aftertreatment element (9) arranged in the exhaust system (8), characterized by a supply path (37) through which the combustion air can flow, via which the burner (10) can be supplied with the combustion air while bypassing the intake tract (5), the supply path ( 37) has: - a memory (38) for temporarily storing the combustion air; - A supply line (39) into which the combustion air can be introduced, bypassing the intake duct (5), which can be introduced into the accumulator (38) by means of the supply line (39), bypassing the intake duct (5); and - a discharge line (40) via which the combustion air can be discharged from the reservoir (38) bypassing the intake tract (5) and fed to the burner (10) bypassing the intake tract (5). Verbrennungskraftmaschine (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in der Zuführleitung (39) eine elektrisch betreibbare Fördereinrichtung (41) angeordnet ist, mittels welcher die Verbrennungsluft durch die Zuführleitung (39) hindurch zu fördern und in den Speicher (38) hinein zu fördern ist.Internal combustion engine (1) after claim 9 , characterized in that in the feed line (39) an electrically operable conveying device (41) is arranged, by means of which the combustion air can be conveyed through the feed line (39) and into the reservoir (38). Verbrennungskraftmaschine (1) nach Anspruch 9 oder 10, gekennzeichnet durch wenigstens eine Versorgungsleitung (46), über welche Luft aus dem Brennraum (4) in den Speicher (38) einleitbar ist.Internal combustion engine (1) after claim 9 or 10 , characterized by at least one supply line (46) via which air from the combustion chamber (4) can be introduced into the accumulator (38). Verbrennungskraftmaschine (1) für ein Kraftfahrzeug, mit einem zumindest von Frischluft durchströmbaren Einlasstrakt (5), mittels welchem die den Einlasstrakt (5) durchströmende Frischluft in wenigstens einen Brennraum (4) der Verbrennungskraftmaschine (1) einleitbar ist, und mit einer von Abgas aus dem Brennraum (4) durchströmbaren Abgasanlage (8), in welcher wenigstens ein Brenner (10) angeordnet ist, mittels welchem unter Verbrennen eines einen dem Brenner (10) zugeführten Brennstoff und dem Brenner (10) zugeführte Verbrennungsluft umfassenden Gemisches Wärme zum Erwärmen wenigstens eines in der Abgasanlage (8) angeordneten Abgasnachbehandlungselements (9) bereitstellbar ist, gekennzeichnet durch wenigstens eine Versorgungsleitung (46), über welche dem Brenner (10) die Verbrennungsluft als Luft aus dem Brennraum (4) unter Umgehung der Abgasanlage (8) zuführbar ist.Internal combustion engine (1) for a motor vehicle, with an intake section (5) through which at least fresh air can flow, by means of which the fresh air flowing through the intake section (5) can be introduced into at least one combustion chamber (4) of the internal combustion engine (1), and with an exhaust gas duct exhaust system (8) through which the combustion chamber (4) can flow, in which at least one burner (10) is arranged, by means of which a mixture comprising fuel supplied to the burner (10) and combustion air supplied to the burner (10) is burned to heat at least one exhaust gas aftertreatment element (9) arranged in the exhaust system (8), characterized by at least one supply line (46) via which the combustion air can be fed to the burner (10) as air from the combustion chamber (4), bypassing the exhaust system (8). Kraftfahrzeug, mit einer Verbrennungskraftmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Motor vehicle with an internal combustion engine (1) according to one of the preceding claims.
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