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Die Erfindung betrifft eine aufgeladene Brennkraftmaschine mit
- - einem Ansaugsystem zum Zuführen von Ladeluft,
- - einem Abgasabführsystem zum Abführen von Abgas,
- - mindestens einem Abgasturbolader, der eine im Abgasabführsystem angeordnete Turbine und einen im Ansaugsystem angeordneten Verdichter umfasst, wobei der Verdichter mit mindestens einem in einem Verdichtergehäuse auf einer drehbaren Welle gelagerten Laufrad ausgestattet ist, und
- - einem elektrisch antreibbaren Verdichter, der stromabwärts des Verdichters des mindestens einen Abgasturboladers im Ansaugsystem angeordnet ist, bei der eine Rückführleitung vorgesehen ist, die stromabwärts des elektrisch antreibbaren Verdichters unter Ausbildung eines ersten Knotenpunktes vom Ansaugsystem abzweigt und stromaufwärts des mindestens einen Laufrades des Verdichters des mindestens einen Abgasturboladers unter Ausbildung eines zweiten Knotenpunktes in das Ansaugsystem einmündet und in der ein Absperrelement angeordnet ist.
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Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Brennkraftmaschine.
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Eine Brennkraftmaschine der genannten Art wird in der
JP 2016-205 239 A beschrieben und beispielsweise als Kraftfahrzeugantrieb eingesetzt. Die
DE 10 2016 121 287 A1 hat ebenfalls eine Brennkraftmaschine zum Gegenstand, die zwecks Aufladung einen Abgasturbolader und einen stromabwärts des Verdichters des Abgasturboladers im Ansaugsystem angeordneten elektrisch antreibbaren Verdichter umfasst. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung betrifft der Begriff Brennkraftmaschine Dieselmotoren und Ottomotoren, aber auch Hybrid-Brennkraftmaschinen, d.h. Brennkraftmaschinen, die mit einem Hybrid-Brennverfahren betrieben werden, sowie Hybrid-Antriebe, die neben der Brennkraftmaschine mindestens eine weitere Drehmoment-Quelle zum Antrieb eines Kraftfahrzeuges umfassen, beispielsweise eine mit der Brennkraftmaschine antriebsverbindbare bzw. antriebsverbundene Elektromaschine, welche anstelle der Brennkraftmaschine oder zusätzlich zur Brennkraftmaschine Leistung abgibt.
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In den letzten Jahren hat sich eine Entwicklung hin zu aufgeladenen Motoren vollzogen, wobei die wirtschaftliche Bedeutung dieser Motoren für die Automobilbauindustrie weiter ständig zunimmt.
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Die Aufladung ist in erster Linie ein Verfahren zur Leistungssteigerung, bei dem die für den motorischen Verbrennungsprozess benötigte Luft verdichtet wird, wodurch jedem Zylinder pro Arbeitsspiel eine größere Luftmasse zugeführt werden kann. Dadurch können die Kraftstoffmasse und damit der Mitteldruck gesteigert werden.
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Die Aufladung ist ein geeignetes Mittel, bei unverändertem Hubraum die Leistung einer Brennkraftmaschine zu steigern oder bei gleicher Leistung den Hubraum zu reduzieren. In jedem Fall führt die Aufladung zu einer Erhöhung der Bauraumleistung und einer günstigeren Leistungsmasse. Wird der Hubraum verringert, lässt sich so das Lastkollektiv zu höheren Lasten hin verschieben, bei denen der spezifische Kraftstoffverbrauch niedriger ist.
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Die Aufladung unterstützt folglich das ständige Bemühen in der Entwicklung von Brennkraftmaschinen, den Kraftstoffverbrauch zu minimieren, d.h. den Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine zu verbessern.
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Durch eine geeignete Getriebeauslegung kann zusätzlich ein sogenanntes Downspeeding realisiert werden, wodurch ebenfalls ein geringerer spezifischer Kraftstoffverbrauch erzielt wird. Beim Downspeeding wird der Umstand ausgenutzt, dass der spezifische Kraftstoffverbrauch bei niedrigen Drehzahlen regelmäßig niedriger ist, insbesondere bei höheren Lasten.
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Häufig wird für die Aufladung ein Abgasturbolader eingesetzt, bei dem ein Verdichter und eine Turbine auf derselben Welle angeordnet sind. Der heiße Abgasstrom wird der Turbine zugeführt und entspannt sich unter Energieabgabe in der Turbine, wodurch die Welle in Drehung versetzt wird. Die vom Abgasstrom an die Turbine und schließlich an die Welle abgegebene Energie wird für den Antrieb des ebenfalls auf der Welle angeordneten Verdichters genutzt. Der Verdichter fördert und komprimiert die ihm zugeführte Ladeluft, wodurch eine Aufladung der Zylinder erreicht wird. Vorteilhafterweise wird ein Ladeluftkühler stromabwärts des Verdichters im Ansaugsystem vorgesehen, mit dem die komprimierte Ladeluft vor Eintritt in den mindestens einen Zylinder gekühlt wird. Der Kühler senkt die Temperatur und steigert damit die Dichte der Ladeluft, so dass auch der Kühler zu einer besseren Füllung der Zylinder, d.h. zu einer größeren Luftmasse, beiträgt. Es erfolgt eine Verdichtung durch Kühlung.
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Der Vorteil eines Abgasturboladers im Vergleich zu einem - mittels Hilfsantrieb antreibbaren - Lader besteht darin, dass ein Abgasturbolader die Abgasenergie der heißen Abgase nutzt, während ein Lader die für seinen Antrieb erforderliche Energie direkt oder indirekt von der Brennkraftmaschine bezieht und damit, zumindest solange die Antriebsenergie nicht aus einer Energierückgewinnung stammt, den Wirkungsgrad nachteilig beeinflusst, d.h. mindert.
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Falls es sich nicht um einen mittels Elektromaschine, d.h. elektrisch antreibbaren Lader handelt, ist regelmäßig eine mechanische bzw. kinematische Verbindung zur Leistungsübertragung zwischen dem Lader und der Brennkraftmaschine erforderlich, die auch das Packaging im Motorraum beeinflusst.
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Der Vorteil eines Laders gegenüber einem Abgasturbolader besteht darin, dass der Lader stets den angeforderten Ladedruck generieren und zur Verfügung stellen kann und zwar unabhängig vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine. Das gilt insbesondere für einen Lader, der mittels Elektromaschine elektrisch antreibbar und daher unabhängig von der Drehzahl der Kurbelwelle ist.
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Nach dem Stand der Technik bereitet es nämlich Schwierigkeiten, die Leistung mittels Abgasturboaufladung in allen Drehzahlbereichen zu steigern. Es wird ein stärkerer Drehmomentabfall bei Unterschreiten einer bestimmten Drehzahl beobachtet. Verständlich wird dieser Drehmomentabfall, wenn berücksichtigt wird, dass das Ladedruckverhältnis vom Turbinendruckverhältnis bzw. der Turbinenleistung abhängt. Wird die Motordrehzahl verringert, führt dies zu einem kleineren Abgasmassenstrom und damit zu einem kleineren Turbinendruckverhältnis bzw. einer kleineren Turbinenleistung. Folglich nimmt das Ladedruckverhältnis zu niedrigeren Drehzahlen hin ebenfalls ab. Dies ist gleichbedeutend mit einem Drehmomentabfall.
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Die Drehmomentcharakteristik einer aufgeladenen Brennkraftmaschine wird nach dem Stand der Technik durch unterschiedliche Maßnahmen zu verbessern versucht.
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Beispielsweise durch eine kleine Auslegung des Turbinenquerschnittes und gleichzeitiger Abgasabblasung. Eine derartige Turbine wird auch als Waste-Gate-Turbine bezeichnet. Überschreitet der Abgasmassenstrom eine kritische Größe wird ein Teil des Abgasstromes im Rahmen der sogenannten Abgasabblasung mittels einer Bypassleitung an der Turbine vorbei geführt. Diese Vorgehensweise hat den Nachteil, dass das Aufladeverhalten bei höheren Drehzahlen bzw. größeren Abgasmengen unzureichend ist.
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Die Drehmomentcharakteristik einer aufgeladenen Brennkraftmaschine kann auch mittels mehrerer in Reihe geschalteter Abgasturbolader vorteilhaft beeinflusst werden. Durch das in Reihe Schalten von zwei Abgasturboladern, von denen ein Abgasturbolader als Hochdruckstufe und ein Abgasturbolader als Niederdruckstufe dient, kann das Motorkennfeld in vorteilhafter Weise aufgeweitet werden und zwar sowohl hin zu kleineren Verdichterströmen als auch hin zu größeren Verdichterströmen.
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Insbesondere ist bei dem als Hochdruckstufe dienenden Abgasturbolader ein Verschieben der Pumpgrenze hin zu kleineren Verdichterströmen möglich, wodurch auch bei kleinen Verdichterströmen hohe Ladedruckverhältnisse erzielt werden können, was im unteren Drehzahlbereich die Drehmomentcharakteristik deutlich verbessert. Erreicht wird dies durch eine Auslegung der Hochdruckturbine auf kleine Abgasmassenströme und Vorsehen einer Bypassleitung, mit der bei zunehmendem Abgasmassenstrom zunehmend Abgas an der Hochdruckturbine vorbeigeführt wird.
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Das Downsizing wird durch eine mehrstufige Abgasturboaufladung weiter fortgeführt. Nachteilig an einer mehrstufigen Aufladung mittels Abgasturboladern ist aber, dass man nicht bzw. nur schwer die Turbinen aller Abgasturbolader motornah platzieren kann, auch wenn dies grundsätzlich angestrebt wird, um die Abgasenthalpie der heißen Abgase optimal nutzen zu können und ein schnelles Ansprechverhalten der jeweiligen Turbine und damit des zugehörigen Turboladers zu erreichen. Darüber hinaus wird ein schnelles Aufheizen eines Abgasnachbehandlungssystems stromabwärts im Abgasabführsystem mit jeder weiteren Turbine zunehmend erschwert.
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Die Drehmomentcharakteristik einer aufgeladenen Brennkraftmaschine kann auch dadurch verbessert werden, dass ein Abgasturbolader und ein elektrisch antreibbarer Lader in Reihe geschaltet werden.
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Auch die Brennkraftmaschine, die Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, verfügt zwecks Aufladung über mindestens einen Abgasturbolader und mindestens einen elektrisch antreibbaren Lader, d.h. einen elektrisch antreibbaren Verdichter, der stromabwärts des Verdichters des mindestens einen Abgasturboladers angeordnet ist.
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Der Abgasturbolader reagiert deutlich träger auf einen Lastwechsel, insbesondere eine sprunghafte Lastanforderung, als der stromabwärts angeordnete elektrisch angetriebene Verdichter.
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Aufgrund des stark unterschiedlichen Ansprechverhaltens kann sich daher bei einer sprunghaften Lastanforderung, d.h. einer Beschleunigung, zwischen dem elektrisch antreibbaren Verdichter und dem Verdichter des mindestens einen Abgasturboladers ein Unterdruck ausbilden und die Dichtung der Lagerung der ölgeschmierten Laderwelle verdichterseitig lecken.
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Die Gründe für die Ölleckage sind vielfältig. Zum einen scheint die bei Laderwellen regelmäßig verwendete Labyrinthdichtung nur dann in zufriedenstellender Weise zu dichten, wenn die Laderwelle eine gewisse Mindestdrehzahl aufweist. Zum anderen führt ein am Verdichteraustritt vorliegender Unterdruck regelmäßig dazu, dass Öl aus der Lagerung heraus und in das Ansaugsystem stromabwärts des Verdichters hinein gesaugt wird. Häufig sind in der Labyrinthdichtung Stoffbuchsen oder Ringe vorgesehen, d.h. angeordnet, vorzugsweise Ringe mit einem offenen Stoß.
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Eine ansaugseitige Ölleckage hat gravierende Nachteile. Gelangt Öl via Verdichter in das Ansaugsystem, beeinflusst die mit Öl kontaminierte den Zylindern zugeführte Frischladung den Verbrennungsprozess nachteilig, wodurch sich insbesondere die Partikelrohemissionen stark erhöhen können. Das Öl kann sich auch an den Innenwandungen des Ansaugsystems ablagern und die Strömungsbedingungen im Ansaugsystem bzw. im Verdichter verschlechtern sowie einen stromabwärts angeordneten Ladeluftkühler verunreinigen.
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Vor dem Hintergrund des Gesagten ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine aufgeladene Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bereitzustellen, die hinsichtlich der Problematik der Ölleckage bei einer sprunghaften Lastanforderung, wie beispielsweise einer Beschleunigung, verbessert ist.
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Eine weitere Teilaufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Brennkraftmaschine aufzuzeigen.
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Gelöst wird die erste Teilaufgabe durch eine aufgeladene Brennkraftmaschine mit
- - einem Ansaugsystem zum Zuführen von Ladeluft,
- - einem Abgasabführsystem zum Abführen von Abgas,
- - mindestens einem Abgasturbolader, der eine im Abgasabführsystem angeordnete Turbine und einen im Ansaugsystem angeordneten Verdichter umfasst, wobei der Verdichter mit mindestens einem in einem Verdichtergehäuse auf einer drehbaren Welle gelagerten Laufrad ausgestattet ist, und
- - einem elektrisch antreibbaren Verdichter, der stromabwärts des Verdichters des mindestens einen Abgasturboladers im Ansaugsystem angeordnet ist, bei der eine Rückführleitung vorgesehen ist, die stromabwärts des elektrisch antreibbaren Verdichters unter Ausbildung eines ersten Knotenpunktes vom Ansaugsystem abzweigt und stromaufwärts des mindestens einen Laufrades des Verdichters des mindestens einen Abgasturboladers unter Ausbildung eines zweiten Knotenpunktes in das Ansaugsystem einmündet und in der ein Absperrelement angeordnet ist, und
die dadurch gekennzeichnet ist, dass zwischen dem Verdichter des mindestens einen Abgasturboladers und dem elektrisch antreibbaren Verdichter ein Ladeluftkühler im Ansaugsystem angeordnet ist.
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Der elektrisch antreibbare Verdichter bildet erfindungsgemäß die Hochdruckstufe bei einer mehrstufigen Aufladung; der Verdichter des mindestens einen Abgasturboladers hingegen die regelmäßig größer dimensionierte Niederdruckstufe.
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Erfindungsgemäß kann unter Verwendung mindestens einer Rückführleitung - zusätzlich - Luft stromaufwärts des Verdichters des mindestens einen Abgasturboladers in das Ansaugsystem eingebracht werden. Das ansaugseitige Einbringen von rückgeführter - mittels elektrisch angetriebenen Verdichter - komprimierter Luft hat mehrere vorteilhafte Effekte.
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Das Einbringen der Luft als solches erhöht grundsätzlich die dem Verdichter zugeführte Luftmenge. Insbesondere das hin zu kleineren Verdichterströmen beobachtete Pumpen des Verdichters lässt sich durch Einbringen von Luft verhindern bzw. mindern. Die dem mindestens einen Zylinder der Brennkraftmaschine via Ansaugsystem zugeführte Luftmasse wird dadurch aber nicht erhöht, vielmehr durch die Rückführung vermindert.
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Durch das Einbringen der Luft und der damit verbundenen Erhöhung der dem Verdichter zugeführten Luftmenge lässt sich ein stromabwärts des Verdichters vorliegender Unterdruck abbauen bzw. der Ausbildung eines solchen Unterdrucks entgegenwirken. Einer aus einem solchen Unterdruck resultierenden Ölleckage wird damit abgeholfen.
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Beim Einbringen von zusätzlicher Luft stromaufwärts des Verdichters kann sich zumindest zeitweise ein positives Druckgefälle über das mindestens eine Laufrad des Verdichters aufbauen. Der Druck stromaufwärts des mindestens einen Verdichterlaufrades ist dann größer als der Druck stromabwärts des mindestens einen Verdichterlaufrades, so dass der Verdichter im Rahmen eines Beschleunigungsvorganges der Welle kurzzeitig wie eine Turbine betrieben wird, d.h. im Turbinenmodus angetrieben wird.
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Darüber hinaus kann die ansaugseitig eingebrachte Luft gezielt auf das mindestens eine Laufrad hin ausgerichtet und eingebracht werden. Dann wird der Impuls der eingebrachten Luft unmittelbar genutzt, um einen Drehimpuls bzw. ein antreibendes Drehmoment auf das mindestens eine Laufrad auszuüben bzw. in das mindestens eine Laufrad einzuleiten. Das Ansprechverhalten des Verdichters der regelmäßig trägeren, da größeren Niederdruckstufe kann auf diese Weise deutlich verbessert werden.
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Der elektrisch antreibbare Verdichter ist erfindungsgemäß als zuschaltbarer Verdichter konzipiert, der im Bedarfsfall zugeschaltet wird. Der elektrisch antreibbare Verdichter kann zur Unterstützung des Abgasturboladers beim Verdichten der Ladeluft, aber auch anstelle des Abgasturboladers zur Generierung des Ladedrucks eingesetzt werden, insbesondere bei niedrigen Lasten bzw. kleinen Ladeluftmengen.
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Erfindungsgemäß ist zwischen dem Verdichter des mindestens einen Abgasturboladers und dem elektrisch antreibbaren Verdichter ein Ladeluftkühler im Ansaugsystem angeordnet. Der Ladeluftkühler senkt die Temperatur und steigert damit die Dichte der im Verdichter komprimierten Ladeluft. Der Kühler trägt so zu einer besseren Zylinderfüllung bei.
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Durch die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine wird die erste der Erfindung zugrunde liegende Teilaufgabe gelöst, nämlich eine aufgeladene Brennkraftmaschine bereitgestellt, die hinsichtlich der Problematik der Ölleckage bei einer sprunghaften Lastanforderung, wie beispielsweise einer Beschleunigung, verbessert ist.
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Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine werden im Zusammenhang mit den Unteransprüchen erörtert.
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Vorteilhaft sind Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen die Rückführleitung stromaufwärts des Verdichters des mindestens einen Abgasturbolader unter Ausbildung eines zweiten Knotenpunktes in das Ansaugsystem einmündet.
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Vorteilhaft sind insbesondere Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen die Rückführleitung stromaufwärts des mindestens einen Laufrades in das Verdichtergehäuse des Verdichters des mindestens einen Abgasturbolader unter Ausbildung eines zweiten Knotenpunktes einmündet.
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Vorteilhaft sind Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen mit der Rückführleitung rückgeführte komprimierte Luft via Austrittsöffnung strahlförmig und auf das mindestens eine Laufrad hin ausgerichtet einbringbar ist.
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Dabei wird der Impuls der strahlförmig eingebrachten Luft genutzt, um einen Drehimpuls bzw. ein antreibendes Drehmoment auf das mindestens eine Laufrad auszuüben bzw. in das mindestens eine Laufrad einzuleiten. Um das mindestens eine Laufrad auf diese Weise zu beschleunigen bzw. in Drehung zu versetzen, ist der aus der mindestens einen Rückführleitung via Öffnung austretende Luftstrahl auf das mindestens eine Laufrad hin ausgerichtet, wobei jeder Luftstrahl einen möglichst großen Abstand zur drehbaren Welle aufweisen sollte, da der Abstand als Hebel dient und wirkt. Je größer der Abstand zur Welle gewählt wird desto größer ist das mittels Luftstrahl generierte Drehmoment um die Welle.
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Vorteilhaft sind in diesem Zusammenhang Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen eine von der Austrittsöffnung ausgehende virtuelle Verlängerung der Rückführleitung im Wesentlichen parallel zur Welle ausgerichtet ist. Dann trifft ein aus der Rückführleitung austretender Luftstrahl im Wesentlichen frontal, d.h. von vorne auf das mindestens eine Laufrad.
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Die virtuelle Verlängerung der Rückführleitung versinnbildlicht den aus der Leitung austretenden Luftstrahl, dessen Ausrichtung und Ausbreitung maßgeblich vom Teilstück der Leitung stromaufwärts der Austrittsöffnung bestimmt wird. Eine Leitung kann an ihrer Austrittsöffnung als Düse ausgebildet sein bzw. mit einer Düse ausgestattet sein, um die austretende Luft zu bündeln, zu beschleunigen und/oder auszurichten.
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Vorteilhaft sind auch Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen eine von der Austrittsöffnung ausgehende virtuelle Verlängerung der Rückführleitung quer zur Welle ausgerichtet ist. Dann trifft ein aus einer Leitung austretender Luftstrahl regelmäßig von der Seite bzw. seitlich auf das mindestens eine Laufrad. Auf diese Weise lässt sich in vorteilhafter Weise ein antreibendes Drehmoment auf das mindestens eine Laufrad ausüben bzw. übertragen.
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Vorteilhaft sind Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen die von der Austrittsöffnung ausgehende virtuelle Verlängerung der Rückführleitung beabstandet zur Welle verläuft, vorzugsweise möglichst weit beabstandet.
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Ein aus der Rückführleitung austretender Luftstrahl übt im Zusammenwirken mit dem wirksamen Hebel ein antreibendes Drehmoment auf das mindestens eine Laufrad aus, wobei der Hebel sich aus dem Abstand zur drehbaren Welle bestimmt. Je größer der Abstand zur Welle ist, desto größer ist das mittels Luftstrahl auf die Welle ausgeübte bzw. übertragene Drehmoment.
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Vorteilhaft sind aus diesem Grunde auch Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen die von der Austrittsöffnung ausgehende virtuelle Verlängerung das mindestens eine Laufrad auf einem äußeren Umfang beabstandet zur Welle schneidet.
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Je größer der Abstand zur Welle gewählt wird, desto größer ist in der Regel das mittels Luftstrahl um die Welle generierbare Drehmoment. Daher ist es vorteilhaft, wenn die virtuelle Verlängerung das Laufrad auf einem äußeren Umfang bzw. dem äußersten Umfang weit beabstandet zur Welle schneidet. Dann ist der Hebel besonders groß bzw. maximal.
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Zudem sind die Laufschaufeln des Laufrades am äußeren bzw. äußersten Umfang häufig schraubenförmig ausgebildet und quer zur Welle geneigt ausgerichtet, so dass ein seitlich auftreffender Luftstrahl einen maximalen Impuls auf die Schaufel übertragen kann.
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Vorteilhaft sind aus den vorstehend genannten Gründen auch Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen die von der Austrittsöffnung ausgehende virtuelle Verlängerung das mindestens eine Laufrad benachbart zu äußeren Laufschaufelkanten schneidet. Die Kanten bilden die Ränder der Schaufel, welche die Schaufel seitlich begrenzt.
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Vorteilhaft sind Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen ein Luftfilter im Ansaugsystem vorgesehen ist. Der Luftfilter verhindert das Teilchen, insbesondere Festkörperpartikel, mit der Ladeluft in die Zylinder gelangen. Dadurch werden Beschädigungen vermieden und die Haltbarkeit bzw. die Lebensdauer der Brennkraftmaschine wird erhöht.
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In diesem Zusammenhang sind Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine vorteilhaft, bei denen der Luftfilter stromaufwärts des zweiten Knotenpunktes im Ansaugsystem angeordnet ist. Die rückgeführte Luft kann nicht verunreinigt sein bzw. muss nicht gereinigt werden, da diese den Filter bereits beim Ansaugen passiert hat.
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Vorteilhaft sind Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen ein Luftmassensensor im Ansaugsystem vorgesehen ist. Der Luftmassensensor erfasst die dem mindestens einen Zylinder der Brennkraftmaschine zugeführte Luftmenge messtechnisch und stellt diese als Betriebsgröße vorzugsweise einer Motorsteuerung zur Verfügung, welche die zugehörige Kraftstoffmenge ermittelt, um ein gegebenenfalls vorgegebenes Luftverhältnis λ zu generieren.
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In diesem Zusammenhang sind Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine vorteilhaft, bei denen der Luftmassensensor stromabwärts des ersten Knotenpunktes und damit stromabwärts des elektrisch antreibbaren Verdichters im Ansaugsystem angeordnet ist. Dann erfasst der Luftmassensensor die tatsächlich in die Brennkraftmaschine eingebrachte Luftmenge. Vorteilhaft bzw. sinnvoll ist dies insbesondere vor dem Hintergrund, dass die rückgeführte Luft stromaufwärts des Sensors entnommen wird.
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Der Luftmassensensor kann aber auch stromaufwärts des zweiten Knotenpunkts angeordnet werden.
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Vorteilhaft sind Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen zwischen dem Verdichter des mindestens einen Abgasturboladers und dem elektrisch antreibbaren Verdichter ein Drucksensor im Ansaugsystem angeordnet ist. Der Sensor erfasst den momentan vorliegenden Druck messtechnisch und stellt den ermittelten Druck bereit, um die Rückführleitung bzw. das in der Rückführleitung angeordnete Absperrelement zu betätigen und zu steuern, d.h. zu öffnen und zu schließen und gegebenenfalls den Öffnungsgrad festzulegen.
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Die zweite der Erfindung zugrunde liegende Teilaufgabe, nämlich ein Verfahren zum Betreiben einer aufgeladenen Brennkraftmaschine einer zuvor beschriebenen Art aufzuzeigen, wird gelöst durch ein Verfahren, bei dem die Rückführleitung durch Betätigen des Absperrelements geöffnet wird, um der Ausbildung eines Unterdrucks zwischen dem Verdichter des mindestens einen Abgasturboladers und dem elektrisch antreibbaren Verdichter entgegen zu wirken, und das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Rückführleitung bei einer sprunghaften Lastanforderung geöffnet wird.
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Das bereits für die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine Gesagte gilt auch für das erfindungsgemäße Verfahren, weshalb an dieser Stelle im Allgemeinen Bezug genommen wird auf die vorstehend hinsichtlich der Brennkraftmaschine gemachten Ausführungen. Die verschiedenen aufgeladenen Brennkraftmaschinen erfordern teils unterschiedliche Verfahrensvarianten.
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Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen die offene Rückführleitung wieder geschlossen wird, sobald zwischen dem Verdichter des mindestens einen Abgasturboladers und dem elektrisch antreibbaren Verdichter ein Mindestdruck überschritten wird.