DE19833134C1 - Verfahren zum Betrieb einer aufgeladenen Brennkraftmaschine - Google Patents
Verfahren zum Betrieb einer aufgeladenen BrennkraftmaschineInfo
- Publication number
- DE19833134C1 DE19833134C1 DE19833134A DE19833134A DE19833134C1 DE 19833134 C1 DE19833134 C1 DE 19833134C1 DE 19833134 A DE19833134 A DE 19833134A DE 19833134 A DE19833134 A DE 19833134A DE 19833134 C1 DE19833134 C1 DE 19833134C1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- gas
- exhaust gas
- turbine
- exhaust
- line
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/12—Control of the pumps
- F02B37/24—Control of the pumps by using pumps or turbines with adjustable guide vanes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/04—Engines with exhaust drive and other drive of pumps, e.g. with exhaust-driven pump and mechanically-driven second pump
- F02B37/10—Engines with exhaust drive and other drive of pumps, e.g. with exhaust-driven pump and mechanically-driven second pump at least one pump being alternatively or simultaneously driven by exhaust and other drive, e.g. by pressurised fluid from a reservoir or an engine-driven pump
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/12—Control of the pumps
- F02B37/18—Control of the pumps by bypassing exhaust from the inlet to the outlet of turbine or to the atmosphere
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/12—Control of the pumps
- F02B37/20—Control of the pumps by increasing exhaust energy, e.g. using combustion chamber by after-burning
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D23/00—Controlling engines characterised by their being supercharged
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
- F02M26/37—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with temporary storage of recirculated exhaust gas
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Abstract
Eine aufgeladene Brennkraftmaschine weist einen Verdichter im Ansaugtrakt zur Verdichtung der Ansaugluft und einen Gasspeicher zur Aufnahme komprimierten Gases auf. DOLLAR A Um hohe Motorbremsleistungen und einen guten Wirkungsgrad im befeuerten Betrieb zu ermöglichen, ist vorgesehen, daß der Verdichter Teil eines Abgasturboladers ist und von einer Turbine im Abgasstrang der Brennkraftmaschine antreibbar ist, wobei der Gasspeicher mit dem Abgasstrang stromauf der Turbine kommuniziert und über ein regelbares Sperrventil absperrbar ist.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer aufgela
denen Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Aus der DE 196 00 910 A1 ist eine Brennkraftmaschine mit einem
im Ansaugtrakt angeordneten Luftverdichter bekannt, der mecha
nisch mit dem Motor gekoppelt ist und von diesem angetrieben
wird. Im Normalbetrieb wird die Verbrennungsluft im Verdichter
komprimiert und mit erhöhtem Ladedruck dem Ansaugrohr des Mo
tors zugeführt. Im Bremsbetrieb kann durch Umschalten eines
Ventils im Ansaugtrakt die vom Verdichter komprimierte Luft al
ternativ einem Luftspeicher zugeführt werden, in dem die kom
primierte Luft zunächst gespeichert wird und in einem sich spä
ter anschließenden Beschleunigungsvorgang zur Leistungssteige
rung wieder in den Ansaugtrakt eingespeist wird. Die Speiche
rung und Rückgewinnung der Bremsenergie erhöht den Wirkungsgrad
der Brennkraftmaschine.
Weitere Einsatzmöglichkeiten, insbesondere zur Steigerung der
Motorbremsleistung, sind mit der aus der DE 196 00 910 A1 be
kannten Brennkraftmaschine nicht möglich.
Aus der gattungsbildenden Druckschrift JP 53-31 015 A ist eine
aufgeladene Brennkraftmaschine mit einem Gasspeicher zur Auf
nahme komprimierten Gases bekannt, welches im Beschleunigungs
betrieb der Brennkraftmaschine in den Abgasstrang stromauf der
Turbine zur Steigerung der Turbinenleistung eingespeist wird.
Der Gasspeicher wird von dem Verdichter des Turboladers ge
speist.
Der Gasspeicher ist sowohl mit der Ansaugleitung als auch mit
dem Abgasstrang verbunden. Dadurch entsteht der Nachteil, daß
für die Koordinierung des Befüllens und des Entladens des Gas
speichers zusätzlich zum Leitungs- und Ventilaufwand eine
Steuerung erforderlich ist, für die eine relativ aufwendige
Sensorik benötigt wird. Über die Sensorik müssen die Drücke in
der Ansaugleitung, im Gasspeicher und im Abgasstrang ermittelt
werden, damit in allen Phasen des befeuerten Motorbetriebs die
erforderlichen Druckdifferenzen für Befüllen und Entladen des
Gasspeichers nutzbar sind.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein einfaches Verfah
ren zum Betrieb einer aufgeladenen Brennkraftmaschine mit einem
Gasspeicher anzugeben, das hohe Motorbremsleistungen ermög
licht. Es soll auch die Möglichkeit gegeben sein, die Antriebs
leistung im befeuerten Betrieb zu steigern.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des An
spruches 1 gelöst.
Durch die Kombination des Abgasturboladers mit dem Gasspeicher
wird sowohl im befeuerten Betrieb als auch im Motorbremsbetrieb
eine Leistungssteigerung erzielt, mithin eine Steigerung des
Wirkungsgrades erreicht. Der Gasspeicher wird vom Abgas strom
auf der Turbine gespeist; der in diesem Abschnitt anliegende
Abgasgegendruck übersteigt insbesondere im Motorbremsbetrieb
den Ladedruck, so daß ein erhebliches Energiepotential zur Ver
fügung steht, das im Gasspeicher gespeichert wird und in späte
ren Fahrsituationen abgerufen werden kann.
Der Abgasmassenstrom zwischen dem Leitungsabschnitt des Ab
gasstrangs stromauf der Turbine und dem Gasspeicher ist über
ein Sperrventil in der Verbindungsleitung zwischen dem Ab
gasstrang und dem Gasspeicher regelbar. Die Regelung erlaubt
ein Auffüllen des Gasspeichers während Fahrsituationen und Mo
tor-Betriebszuständen, in denen eine Verringerung des Abgasge
gendrucks durch die Beladung des Gasspeichers keine unerwünsch
ten Auswirkungen zur Folge hat. Die Beladung kann sowohl im be
feuerten Betrieb als auch im Motorbremsbetrieb erfolgen, und
zwar bevorzugt in Phasen, in denen das Abtriebsmoment geringer
ist als das erzeugte Motormoment bzw. Motorbremsmoment und in
denen außerdem der Abgasgegendruck höher ist als der Druck im
Gasspeicher. Die überschüssige, im Motor erzeugte Energie - ein
Teil der Exergie des Abgases - wird zur Aufladung des Gasspei
chers genutzt. Die überschüssige Energie entsteht im befeuerten
Betrieb beispielsweise im Übergang von Berg- zu Talfahrt und im
Motorbremsbetrieb im Übergang von Tal- zu Bergfahrt. Durch die
Rückgewinnung der Abgasexergie wird der Wirkungsgrad der Brenn
kraftmaschine erhöht.
Der Gasspeicher kann aber auch in allen anderen Phasen beladen
werden, solange gewährleistet ist, daß der Abgasgegendruck hö
her ist als der Druck im Gasspeicher. In diesen Phasen wird ein
Teil der Motorleistung bzw. der Motorbremsleistung zur Beschic
kung des Gasspeichers verwendet.
Das Abgas im Gasspeicher kann in Phasen, in denen der Abgasge
gendruck geringer ist als der Druck im Gasspeicher und in denen
darüberhinaus eine höhere Motorleistung bzw. eine höhere Motor
bremsleistung gewünscht wird, aus dem Gasspeicher in das Lei
tungssystem zurückgeführt werden, wobei der aus dem Gasspeicher
abgeleitete Massenstrom über das regelbare Sperrventil kontrol
lierbar ist.
Eine Rückführung des Abgases in den Leitungsabschnitt stromauf
der Turbine kommt zweckmäßig in den Motorbremsphasen, insbeson
dere zu Beginn einer Motorbremsphase, zur Erhöhung der Brems
leistung und/oder zum schnelleren Aufbau eines Motorbremsmo
ments in Betracht. Die zusätzliche Einspeisung des unter erhöh
ten Drucks stehenden Abgases liefert einen zusätzlichen Drall
zum Antrieb der Rotormasse der Turbine, wodurch die Trägheit
des Turbinenläufers schneller überwunden wird und in kürzerer
Zeit eine höhere Turbinenleistung erzielt werden kann, die auf
den Verdichter übertragen wird und zu einem schnelleren Lade
druckaufbau führt. Insbesondere im unteren Drehzahlbereich zu
Beginn einer Motorbremsphase wird durch das zusätzliche Abgas
schneller Motorbremsleistung aufgebaut.
Durch die zusätzliche Einspeisung des Abgases in den Ab
gasstrang können Abgasturbolader mit höheren Rotormassen ver
wendet werden, die einen besseren Wirkungsgrad mit günstigem
Verbrauch erlauben. Die größere Trägheit der Rotormassen wird
durch das zusätzliche Abgas kompensiert, wobei neben dem Druck
auch die hohe Abgastemperatur für die Steigerung der Turbinen
leistung verantwortlich ist.
In vorteilhafter Weiterbildung kommuniziert der Gasspeicher zu
sätzlich zum Leitungsabschnitt stromauf der Turbine auch mit
dem Ansaugtrakt. In dieser Ausführung, die einer Abgasrückfüh
rung entspricht, ist der Gasspeicher über eine Verbindungslei
tung mit der Ansaugleitung stromauf des Verdichters verbunden,
wobei die Verbindungsleitung regelbar abgesperrt bzw. geöffnet
werden kann. Die Verbindung zum Ansaugtrakt eröffnet die Mög
lichkeit, die Speichergasmenge im Motorbremsbetrieb praktisch
ohne Zeitverlust den Zylindern der Brennkraftmaschine zuzufüh
ren und dadurch den Ladedruck zu erhöhen, wodurch die Zylinder
mit zusätzlicher Luftmasse beschickt werden und die Bremslei
stung erhöht wird. Um eine thermische Überlastung eines dem
Verdichter nachgeschalteten Ladeluftkühlers zu vermeiden, wird
das Speichergas vorteilhaft vor der Einspeisung in den Ansaug
trakt gekühlt.
Der Gasspeicher kann zeitgleich zur Einspeisung in den Ansaug
trakt über die Verbindungsleitung mit dem Leitungsstrang strom
auf der Turbine wieder mit Abgas aus dem Motor befüllt werden.
Gegebenenfalls kann bei der Einspeisung des Speicherinhalts in
den Ansaugtrakt der Verdichter kurzzeitig als Antrieb für die
Turbine genutzt werden, um das Hochfahren der Turbine aus nie
deren Drehzahlen heraus zu beschleunigen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführung kann der Gasspeiche
rinhalt auch zur Erhöhung der Motorleistung und/oder zur Abgas
reduzierung im befeuerten Betrieb herangezogen werden, indem im
Normalbetrieb der Brennkraftmaschine, insbesondere in Beschleu
nigungsphasen bzw. im Teillastbereich, der Speicherinhalt in
den Ansaugtrakt eingeleitet wird. Neben einer Steigerung des
Ladedrucks wird auch eine Nachverbrennung unverbrannter Abgas
partikel erreicht.
Besonders vorteilhaft läßt sich der Gasspeicher und der Betrieb
des Gasspeichers mit einem Abgasturbolader kombinieren, dessen
Turbine mit einer variabel einstellbaren Turbinengeometrie aus
gestattet ist. Der Einsatz einer Turbine mit variabel einstell
barer Geometrie ermöglicht hohe Bremsleistungen im Motorbrems
betrieb. Im Motorbremsbetrieb wird die Turbine in eine den Dü
senquerschnitt der Turbine reduzierende Staustellung überführt,
wodurch ein erhöhter Abgasgegendruck erzielt wird. Das Abgas
strömt mit hoher Geschwindigkeit durch Kanäle zwischen Leit
schaufeln der Turbinengeometrie und beaufschlagt das Turbinen
rad, das den Verdichter antreibt, woraufhin im Ansaugtrakt ein
Überdruck aufgebaut wird. Dadurch wird der Zylinder eingangs
seitig mit erhöhtem Ladedruck beaufschlagt, ausgangsseitig
liegt zwischen dem Zylinderauslaß und dem Abgasturbolader ein
Überdruck an, der dem Abblasen der im Zylinder verdichteten
Luft über Dekompressionsventile in den Abgasstrang hinein ent
gegenwirkt. Im Motorbremsbetrieb muß der Kolben im Verdich
tungs- und Ausschiebehub Kompressionsarbeit gegen den hohen
Überdruck im Abgasstrang verrichten, wodurch eine starke Brems
wirkung erreicht wird. Der erhöhte Abgasgegendruck kann zur
Speisung des Gasspeichers genutzt werden.
Zur Regelung des Gasspeichers, insbesondere zur Befüllung und
Entladung des Gasspeichers in den unterschiedlichen Betriebszu
ständen im Zusammenspiel mit der Einstellung der variablen Tur
binengeometrie, ist bevorzugt ein Regler vorgesehen, der Stell
signale zur Einstellung der Sperrventile in den vom Gasspeicher
abzweigenden Verbindungsleitungen erzeugt. Die Phasen, in denen
eine Befüllung oder Entleerung des Gasspeichers erfolgt, können
in Kennfeldern des Reglers in Abhängigkeit von Motor-
Betriebsparametern wie Ladedruck, Abgasgegendruck, Motordreh
zahl und Motormoment abgelegt werden.
Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungsformen sind den
weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und der Zeichnung
zu entnehmen, in der eine aufgeladene Brennkraftmaschine mit
Abgasturbolader und Gasspeicher schematisch dargestellt ist.
Die Brennkraftmaschine 1, insbesondere die Brennkraftmaschine
eines Nutzfahrzeugs, weist einen Abgasturbolader 2 mit einer
Turbine 3 im Abgasstrang 6 und einen Verdichter 4 im Ansaug
trakt 7 auf. Die Turbine 3 ist als Axialschieberturbine mit va
riabel einstellbarer Turbinengeometrie in Form eines axial ver
schieblichen Leitgitters 5 ausgestattet. Die Turbine 3 wird von
den unter dem Abgasgegendruck p3 stehenden Abgasen im Ab
gasstrang 6 zwischen dem Zylinderauslaß der Brennkraftmaschine
und dem Turbineneinlaß angetrieben und treibt ihrerseits über
eine Welle den Verdichter 4 an, der die mit Atmosphärendruck p1
angesaugte Frischluft auf einen erhöhten Druck p2 verdichtet.
Die verdichtete Luft wird in einem Ladeluftkühler 8 stromab des
Verdichters 4 gekühlt und anschließend mit dem Ladedruck p2S
dem Saugrohr der Brennkraftmaschine 1 zugeführt. Der erhöhte
Ladedruck führt zu einer Steigerung der Motorantriebsleistung.
Der Abgasturbolader 2 kann auch im Motorbremsbetrieb zur Erzeu
gung von Motorbremsleistung genutzt werden. Das axial ver
schiebliche Leitgitter 5 der Turbine 3 wird hierfür in eine
Staustellung überführt, in der der wirksame Turbineneintritts
querschnitt reduziert ist. Daraufhin baut sich ein erhöhter Ab
gasgegendruck auf, das Abgas strömt mit erhöhter Geschwindig
keit durch Kanäle zwischen den Leitschaufeln des Leitgitters 5
und trifft auf das den Verdichter 4 antreibende Turbinenrad,
wodurch im Ansaugtrakt 4 ein Überdruck aufgebaut wird. Zugleich
werden Bremsventile am Zylinderauslaß der Brennkraftmaschine 1
geöffnet, so daß die im Zylinder verdichtete Luft in den Ab
gasstrang 6 abgeblasen werden kann.
Die Bremsleistung kann durch die Position des Leitgitters 5 und
der daraus resultierenden Einstellung des Turbineneintritts
querschnitts beeinflußt werden.
Anstelle eines axial verschieblichen Leitgitters kann die va
riable Turbinengeometrie auch durch drehbare Schaufeln reali
siert sein. Die Querschnittseinstellung wird in diesem Fall
durch Drehung der Schaufeln bewerkstelligt.
Alternativ hierzu kann die Turbine mit einer Klappe im Eintritt
und stromauf des Eintritts abgehenden Beschleunigungskanälen,
die unmittelbar hinter dem offenen Turbinenrücken enden, ausge
stattet sein. Auch in dieser Ausführung ist der das Turbinenrad
beaufschlagende Abgasstrom einstellbar.
Weiterhin ist eine Abblasevorrichtung 9 mit einem Abblaseventil
10 in einer Umgehungsleitung 11 zur Überbrückung der Turbine 3
vorgesehen. Bei geöffnetem Abblaseventil 10 wird zumindest ein
Teil des Abgases stromauf der Turbine 3 über die Umgehungslei
tung 11 in den Leitungsabschnitt des Abgasstrangs stromab der
Turbine geleitet. Insbesondere im Motorbremsbetrieb wird ober
halb einer Motor-Grenzdrehzahl das Abblaseventil 10 geöffnet,
um zur Begrenzung der Motorbremsleistung einen Teilmassenstrom
des Abgases vor der Turbine 3 auszuleiten und über die Umge
hungsleitung 11 stromab der Turbine wieder in den Abgasstrang 6
einzuführen. Das Abblaseventil 10 ist zweckmäßig als ladedruck
gesteuerter Drehschieber ausgebildet, dem über eine Übertra
gungsleitung 12 der Ladedruck p2 stromab des Verdichters 4 als
Steuerdruck zuführbar ist.
Über eine Verbindungsleitung 13, in der ein Sperrventil 14 ab
geordnet ist, kommuniziert ein Gasspeicher 15 mit dem Leitungs
abschnitt des Abgasstrangs 6 zwischen dem Zylinderauslaß der
Brennkraftmaschine und der Turbine 3. Der Gasspeicher 15 kann
aus dem Abgasstrang 6 Abgas aufnehmen bzw. in diesen abgeben.
Über eine weitere Verbindungsleitung 16 mit einem Sperrventil
17 ist der Gasspeicher 15 mit einem Leitungsabschnitt des An
saugtrakts 7 stromauf des Verdichters 4, jedoch stromab eines
Rückschlagventils 18 verbunden. Bei geöffnetem Sperrventil 17
strömt unter Überdruck stehendes Abgas aus dem Gasspeicher 15
in den Ansaugtrakt 7 und wird weiter durch den Verdichter 4 ge
leitet. Um eine thermische Überlastung des Verdichters 4 zu
verhindern, wird das Abgas vor der Einleitung in den Ansaug
trakt zunächst im Gasspeicher 15 gekühlt, der hierfür einen
Wärmetauscher zur Ableitung eines Wärmestroms dQ aufweist. Das
Rückschlagventil 18 verhindert, daß das unter Überdruck stehen
de Abgas entgegen der Ansaugrichtung im Ansaugtrakt in die At
mosphäre abgeleitet wird.
Über eine dritte Verbindungsleitung 19, in der ein Sperrventil
20 angeordnet ist, ist der Gasspeicher 15 mit einem Bordspei
cher 21 verbunden, über den ein Druckluftnetz versorgt wird und
der von einem motorbetriebenen Bordkompressor 22 gespeist wird.
Der Gasspeicher 15 kann zur Unterstützung des Bordspeichers 21
herangezogen werden, der dementsprechend kleiner dimensioniert
werden kann. Gegebenenfalls kann der Gasspeicher 15 vollständig
die Funktion des Bordspeichers übernehmen, so daß auf den
Bordspeicher verzichtet werden kann.
Über einen Regler 23 können die verschiedenen Funktionen der
Bauteile, insbesondere das Zusammenspiel des Gasspeichers 15
und des Abgasturboladers 2, geregelt werden. Der Regler 23
weist diverse Signalleitungen 24 bis 29 auf, über die dem Reg
ler Eingangssignale zugeführt bzw. über die Stellsignale vom
Regler übertragen werden. Über die Signalleitung 24 erhält der
Regler 23 als Eingangssignal den aktuellen Druck im Gasspeicher
15. Über die Signalleitung 28 werden dem Regler 23 als Ein
gangssignale Zustandsgrößen und Parameter des Brennkraftmaschi
ne 1 übermittelt, beispielsweise die Motordrehzahl und das Mo
tormoment. Über die Signalleitung 25 wird ein im Regler erzeug
tes Stellsignal zum Sperrventil 14 zur Einstellung des Quer
schnitts der Verbindungsleitung 13 zwischen dem Abgasstrang 6
und dem Gasspeicher 15 übertragen; entsprechende Signalleitun
gen 26 und 29 übertragen Stellsignale zu den Sperrventilen 20
bzw. 17. Schließlich ist eine Signalleitung 27 mit dem Bordkom
pressor 22 verbunden, um die Leistung des Bordkompressors in
Abhängigkeit des Drucks im Gasspeicher 15 und des Drucks im
Bordspeicher 21 zu koordinieren.
Auch das Leitgitter 5 der Turbine 3 und das Abblaseventil 10
der Abblasevorrichtung 9 werden zweckmäßig mittels Stellsigna
len des Reglers 23 eingestellt.
Wenn der Abgasgegendruck p3 den Druck im Gasspeicher 15 über
steigt, kann das Sperrventil 14 geöffnet und der Gasspeicher
befüllt werden. Die Befüllung des Gasspeichers kann sowohl im
befeuerten Betrieb als auch im Motorbremsbetrieb vorgenommen
werden, wobei im Motorbremsbetrieb wegen des über die variable
Turbinengeometrie verjüngten Turbineneintrittsquerschnitts der
Abgasgegendruck erhöht ist und daher höhere Drücke im Gasspei
cher 15 erzielt werden können. Das Sperrventil 14 wird läng
stens solange offen gehalten, bis ein Druckausgleich zwischen
dem Abgasstrang stromauf der Turbine und dem Gasspeicher er
reicht worden ist.
Auch die Rückführung des Abgases aus dem Gasspeicher 15 kann
sowohl im befeuerten Betrieb als auch im Motorbremsbetrieb er
folgen, wobei sowohl in den Ansaugtrakt 7 als auch in den Ab
gasstrang 6 rückgeführt werden kann. Es werden in jedem Fall
Motor- bzw. Motorbrems-Leistungssteigerungen durch die Drucker
höhung und daraus resultierender Leistungssteigerung des Ver
dichters bzw. der Turbine, die sich in einem erhöhten Ladedruck
bzw. Abgasgegendruck niederschlagen, erzielt.
Es kann zweckmäßig sein, als Sperrventil (14) ein Flatterventil
vorzusehen, das hohe Druckpulsationsspitzen des Abgasgegen
drucks in den Speicher (15) durchläßt.
Claims (9)
1. Verfahren zum Betrieb einer aufgeladenen Brennkraftmaschine,
die einen Abgasturbolader (2) mit einem Verdichter (4) in einem
Ansaugtrakt (7) und einer Turbine (3) in einem Abgasstrang (6)
sowie einen Gasspeicher (15) zur Aufnahme komprimierten Gases
aufweist, wobei der Gasspeicher (15) in Abhängigkeit des Be
triebszustandes der Brennkraftmaschine aufgeladen oder entladen
wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Gasspeicher (15) durch den Abgasgegendruck (p3) stromauf
der Turbine (3) mit Abgas gefüllt wird, welches beim Entladen
des Gasspeichers (15) zusätzlich den Abgasturbolader (2) an
treibt.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß beim Entladen des Gasspeichers (15) dessen Speicherinhalt
dem Abgasstrang (6) stromauf der Turbine (3) zugeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß beim Entladen des Gasspeichers (15) dessen Speicherinhalt
dem Verdichter (4) zugeführt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Gasspeicher (15) im Motorbremsbetrieb entladen wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Gasspeicher (15) im befeuerten Betrieb entladen wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Abgas bei Erreichen eines Abgasgegendruck-Grenzwerts in
den Gasspeicher (15) geleitet wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Motorbremsbetrieb der wirksame Turbineneintrittsquer
schnitt zur Erhöhung des Abgasgegendrucks (p3) verringert wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei Erreichen eines Abgasgegendruck-Grenzwerts das Abgas im
Abgasstrang (6) stromauf der Turbine (3) abgeblasen wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Abgas bei Erreichen des Abgasgegendruck-Grenzwerts in
einen Leitungsabschnitt des Abgasstrangs (6) stromab der Turbi
ne (3) abgeblasen wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19833134A DE19833134C1 (de) | 1998-07-23 | 1998-07-23 | Verfahren zum Betrieb einer aufgeladenen Brennkraftmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19833134A DE19833134C1 (de) | 1998-07-23 | 1998-07-23 | Verfahren zum Betrieb einer aufgeladenen Brennkraftmaschine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19833134C1 true DE19833134C1 (de) | 1999-11-11 |
Family
ID=7875032
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19833134A Expired - Fee Related DE19833134C1 (de) | 1998-07-23 | 1998-07-23 | Verfahren zum Betrieb einer aufgeladenen Brennkraftmaschine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19833134C1 (de) |
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1498590A1 (de) * | 2003-07-15 | 2005-01-19 | Institut Francais Du Petrole | Aufgeladene Viertakt-Brennkraftmaschine mit einer volumenändernden Abgasvorrichtung und Betriebsverfahren für eine solche Brennkraftmaschine |
FR2906309A1 (fr) * | 2006-09-26 | 2008-03-28 | Renault Sas | Moteur a combustion interne suralimente et procede de suralimentation |
DE102009033868A1 (de) | 2009-07-17 | 2010-02-04 | Daimler Ag | Verbrennungskraftmaschine |
EP2184463A1 (de) * | 2007-09-05 | 2010-05-12 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Verbrennungsmotor mit einem turbolader |
DE102010053057A1 (de) | 2010-12-01 | 2012-06-06 | Daimler Ag | Aufladeeinrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine |
CN103423000A (zh) * | 2012-05-17 | 2013-12-04 | 福特环球技术公司 | 增压储器控制 |
EP2749751A1 (de) * | 2012-12-28 | 2014-07-02 | Volvo Car Corporation | Verbesserter Turbolader |
EP2767694A4 (de) * | 2011-09-02 | 2015-06-17 | Daimler Ag | Aufladersteuerungsvorrichtung für einen verbrennungsmotor |
US9528429B2 (en) | 2012-05-17 | 2016-12-27 | Ford Global Technologies, Llc | Boost reservoir EGR control |
US9719438B2 (en) | 2014-06-27 | 2017-08-01 | Volvo Car Corporation | Turbocharger |
DE102017200227A1 (de) * | 2017-01-10 | 2018-07-12 | Ford Global Technologies, Llc | Aufgeladene Brennkraftmaschine mit Dosiereinrichtung zum Einbringen zusätzlicher Luft und Verfahren zum Befüllen eines Druckluftbehältnis der Dosiereinrichtung |
DE102017200235A1 (de) * | 2017-01-10 | 2018-07-12 | Ford Global Technologies, Llc | Aufgeladene Brennkraftmaschine mit Abgasturbolader und Verfahren zum Betreiben einer derartigen Brennkraftmaschine |
DE102017200229A1 (de) * | 2017-01-10 | 2018-07-12 | Ford Global Technologies, Llc | Abgasturboaufgeladene Brennkraftmaschine mit Abgasturbolader und Verfahren zum Betreiben einer derartigen Brennkraftmaschine |
DE102017200230A1 (de) * | 2017-01-10 | 2018-07-12 | Ford Global Technologies, Llc | Aufgeladene Brennkraftmaschine mit Teilabschaltung und Verfahren zum Betreiben einer derartigen Brennkraftmaschine |
WO2019166451A1 (de) * | 2018-03-02 | 2019-09-06 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Verfahren zum inbetriebnehmen einer brennkraftmaschine und brennkraftmaschine zur durchführung eines solchen verfahrens |
CN114810373A (zh) * | 2017-07-10 | 2022-07-29 | 康明斯公司 | 用于重型发动机的集成辅助空气系统 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05331015A (ja) * | 1992-06-03 | 1993-12-14 | Kose Corp | 抗菌抗黴剤 |
DE19600910A1 (de) * | 1996-01-12 | 1996-06-20 | Ulrich Dr Ing Augustin | Verfahren zur Rückgewinnung kinetischer oder potentieller Energie, die beim Verzögern von Kraftfahrzeugen frei wird |
-
1998
- 1998-07-23 DE DE19833134A patent/DE19833134C1/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05331015A (ja) * | 1992-06-03 | 1993-12-14 | Kose Corp | 抗菌抗黴剤 |
DE19600910A1 (de) * | 1996-01-12 | 1996-06-20 | Ulrich Dr Ing Augustin | Verfahren zur Rückgewinnung kinetischer oder potentieller Energie, die beim Verzögern von Kraftfahrzeugen frei wird |
Cited By (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1498590A1 (de) * | 2003-07-15 | 2005-01-19 | Institut Francais Du Petrole | Aufgeladene Viertakt-Brennkraftmaschine mit einer volumenändernden Abgasvorrichtung und Betriebsverfahren für eine solche Brennkraftmaschine |
FR2857697A1 (fr) * | 2003-07-15 | 2005-01-21 | Inst Francais Du Petrole | Moteur a combustion interne a quatre temps suralimente avec dispositif d'echappement des gaz d'echappement a volume variable et procede de fonctionnement d'un tel moteur |
FR2906309A1 (fr) * | 2006-09-26 | 2008-03-28 | Renault Sas | Moteur a combustion interne suralimente et procede de suralimentation |
EP1908937A1 (de) * | 2006-09-26 | 2008-04-09 | Renault S.A.S. | Supercharged internal combustion engine and supercharging method |
EP2184463A1 (de) * | 2007-09-05 | 2010-05-12 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Verbrennungsmotor mit einem turbolader |
EP2184463A4 (de) * | 2007-09-05 | 2010-09-08 | Toyota Motor Co Ltd | Verbrennungsmotor mit einem turbolader |
DE102009033868A1 (de) | 2009-07-17 | 2010-02-04 | Daimler Ag | Verbrennungskraftmaschine |
DE102010053057A1 (de) | 2010-12-01 | 2012-06-06 | Daimler Ag | Aufladeeinrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine |
WO2012072183A1 (de) | 2010-12-01 | 2012-06-07 | Daimler Ag | Aufladeeinrichtung für eine verbrennungskraftmaschine |
EP2767694A4 (de) * | 2011-09-02 | 2015-06-17 | Daimler Ag | Aufladersteuerungsvorrichtung für einen verbrennungsmotor |
US9097176B2 (en) | 2011-09-02 | 2015-08-04 | Daimler Ag | Supercharger control device for internal combustion engine |
CN103423000A (zh) * | 2012-05-17 | 2013-12-04 | 福特环球技术公司 | 增压储器控制 |
US9528429B2 (en) | 2012-05-17 | 2016-12-27 | Ford Global Technologies, Llc | Boost reservoir EGR control |
CN103912369B (zh) * | 2012-12-28 | 2018-06-12 | 沃尔沃汽车公司 | 改进的涡轮增压器 |
CN103912369A (zh) * | 2012-12-28 | 2014-07-09 | 沃尔沃汽车公司 | 改进的涡轮增压器 |
US9322322B2 (en) | 2012-12-28 | 2016-04-26 | Volvo Car Corporation | Turbocharger |
EP2749751A1 (de) * | 2012-12-28 | 2014-07-02 | Volvo Car Corporation | Verbesserter Turbolader |
US9719438B2 (en) | 2014-06-27 | 2017-08-01 | Volvo Car Corporation | Turbocharger |
DE102017200227A1 (de) * | 2017-01-10 | 2018-07-12 | Ford Global Technologies, Llc | Aufgeladene Brennkraftmaschine mit Dosiereinrichtung zum Einbringen zusätzlicher Luft und Verfahren zum Befüllen eines Druckluftbehältnis der Dosiereinrichtung |
DE102017200235A1 (de) * | 2017-01-10 | 2018-07-12 | Ford Global Technologies, Llc | Aufgeladene Brennkraftmaschine mit Abgasturbolader und Verfahren zum Betreiben einer derartigen Brennkraftmaschine |
DE102017200229A1 (de) * | 2017-01-10 | 2018-07-12 | Ford Global Technologies, Llc | Abgasturboaufgeladene Brennkraftmaschine mit Abgasturbolader und Verfahren zum Betreiben einer derartigen Brennkraftmaschine |
DE102017200230A1 (de) * | 2017-01-10 | 2018-07-12 | Ford Global Technologies, Llc | Aufgeladene Brennkraftmaschine mit Teilabschaltung und Verfahren zum Betreiben einer derartigen Brennkraftmaschine |
CN114810373A (zh) * | 2017-07-10 | 2022-07-29 | 康明斯公司 | 用于重型发动机的集成辅助空气系统 |
CN114810373B (zh) * | 2017-07-10 | 2023-11-07 | 康明斯公司 | 用于重型发动机的集成辅助空气系统 |
WO2019166451A1 (de) * | 2018-03-02 | 2019-09-06 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Verfahren zum inbetriebnehmen einer brennkraftmaschine und brennkraftmaschine zur durchführung eines solchen verfahrens |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE19833134C1 (de) | Verfahren zum Betrieb einer aufgeladenen Brennkraftmaschine | |
EP2469054B1 (de) | Antrieb mit einer Brennkraftmaschine und einer Expansionsmaschine mit Gasrückführung | |
DE69923716T2 (de) | Hochdruckgasturbinenaggregat mit hochdruckkolbenkompressor | |
DE2544471C3 (de) | Arbeitsraumbildende Brennkraftmaschine mit zwei oder mehreren in Reihe geschalteten Abgasturboladern | |
DE102009028117A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Wastegate-Stellantriebs für ein Wastegate | |
DE102009026469A1 (de) | Verfahren zur Ladedruckregelung einer Aufladeeinrichtung und Aufladeeinrichtung | |
WO2016083004A1 (de) | Aufladeeinrichtung für einen verbrennungsmotor und betriebsverfahren für die aufladeeinrichtung | |
DE102005008657A1 (de) | Motorbremsverfahren für eine Brennkraftmaschine mit zwei in Reihe geschalteten Abgasturboladern | |
WO2016058739A1 (de) | Aufladeeinrichtung für einen verbrennungsmotor und betriebsverfahren für die aufladeeinrichtung | |
DE19944946A1 (de) | Anlage zum Ausgleich des Ladedrucks bei aufgeladenen Verbrennungsmotoren | |
DE2617708B2 (de) | ||
DE102005033163B4 (de) | Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine | |
DE102013019364A1 (de) | Abwärmenutzungseinrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine | |
DE3935367A1 (de) | Verfahren zum betreiben einer motorbremse fuer brennkraftmaschinen, insbesondere von fahrzeugen, und nach diesem verfahren betriebene motorbremse | |
DE102017110855B4 (de) | Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, Einrichtung, Brennkraftmaschine | |
EP1777388A1 (de) | Zweitakt-Motor | |
DE19647959C1 (de) | Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader | |
DE10352712A1 (de) | Mehrstufige Luftversorgungseinrichtung mit Zweistrom-Maschine | |
DE19853127B4 (de) | Motorbremsverfahren und Motorbremseinrichtung für eine aufgeladene Brennkraftmaschine | |
DE102004034657A1 (de) | Kraftwerksanlage | |
DE10156839A1 (de) | Verfahren zum Ladungswechsel bei einem Verbrennungsmotor der Kolbenbauart und zur Durchführung des Verfahrens geeignetes Ladungswechselsystem | |
DE102017200236B4 (de) | Verfahren zum Betreiben einer fremdgezündeten aufgeladenen Brennkraftmaschine und Brennkraftmaschine zur Durchführung eines derartigen Verfahrens | |
DE2834785A1 (de) | Antriebsmaschine mit beschleunigungseinrichtung, insbesondere fuer ein panzerfahrzeug | |
DE102016200891B4 (de) | Aufgeladene Brennkraftmaschine mit Verdichter und Verfahren zum Betreiben einer derartigen Brennkraftmaschine | |
AT410465B (de) | Brennkraftmaschine mit einer motorbremseinrichtung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: SUMSER, SIEGFRIED, DIPL.-ING., 70184 STUTTGART, DE |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |