DE19928523A1 - Ottomotor sowie Verfahren zum Betreiben eines Ottomotors - Google Patents
Ottomotor sowie Verfahren zum Betreiben eines OttomotorsInfo
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Ottomotor, welcher einen Kompressor und einen Abgasturbolader aufweist, welche in Reihenschaltung zueinander angeordnet sind. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß die Ansaugseite des Kompressors mit der Verdichterseite des Abgasturboladers verbunden ist und zwischen der Ansaugseite des Kompressors (Kompressoreingang) und der Druckseite des Kompressors (Kompressorausgang) ein Umluftventil vorgesehen ist, dessen Öffnungsgrad stufenlos einstellbar ist und daß ferner eine elektronische Steuer- und Regeleinheit zur Steuerung des Öffnungsgrades des Umluftventils in Abhängigkeit von Motorleistung und Motorlast vorgesehen ist. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betrieb eines derartigen Ottomotors, bei welchem der Öffnungsgrad des Umluftventils in Abhängigkeit von Motorleistung und Motorlast stufenlos eingestellt wird.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Ottomotor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie
ein Verfahren zum Betreiben eines Ottomotors nach dem Oberbegriff des Anspruchs 7.
Bei modernen PKW-Ottomotoren wird unter anderem der Reduzierung von CO2 und anderen
Schadstoffen bei der motorischen, aber auch allgemeinen Verbrennung und der Senkung des
Kraftstoffverbrauchs immer größeres Gewicht beigemessen. Dies ist neben anderen Maßnahmen
verantwortlich, daß die heutigen PKW-Ottomotoren immer kleinere Hubraumvolumina aufweisen.
Mit einer Hubraumverkleinerung geht aber normalerweise auch eine Leistungsverminderung des
Motors einher. Um aber dennoch ansprechende Motorleistungen realisieren zu können, gewinnt die
zwangsweise Aufladung dieser Motoren immer mehr an Bedeutung und wird nicht nur einigen we
nigen Sondermodellen vorbehalten bleiben. Zur Aufladung kommen mechanische, vom Motor an
getriebene Kompressoren oder vom Abgas des Motors angetriebene thermodynamisch arbeitende
Turbolader zum Einsatz.
Sowohl die Verwendung von Kompressoren als auch von Abgasturboladern zur Aufladung von
PKW-Ottomotoren hat jeweils spezifische Vor- und Nachteile. Der mechanisch angetriebene Kom
pressor arbeitet schon ab Leerlauf, d. h. schon bei niedrigen Drehzahlen, mit zufriedenstellendem
Aufladegrad, und im instationären, dynamischen Fahrbetrieb weist der Kompressor nur geringe Ver
zögerungen beim Ladedruckaufbau und reagiert somit spontan und unmittelbar auf die vom Fahrer
angeforderte Motorleistung. Der Kompressor arbeitet jedoch mit schlechtem Wirkungsgrad, da et
wa 30% der durch die Aufladung erzielten Mehrleistung zum Antrieb des Kompressors benötigt
werden, und der Ladeüberdruck steht nur in begrenzter Höhe zur Verfügung; dies gilt speziell bei
hoher Motordrehzahl. Der Abgasturbolader hingegen arbeitet mit der typischen Charakteristik von
Gasturbinen. Er weist im stationären Betrieb einen hohen Wirkungsgrad auf, da nur ein Bruchteil
der erzielten Mehrleistung für den Antrieb benötigt wird, und es kann ein hoher Ladeüberdruck er
zielt werden. Bei niedrigen Motordrehzahlen und/oder niedriger Motorlast wird aber nur ein
schlechter Wirkungsgrad erzielt. Im instationären, dynamischen Fahrbetrieb wird der Ladedruck nur
mit spürbarer Verzögerung aufgebaut.
Da mit einem Abgasturbolader bei niedriger Motordrehzahl überhaupt keine oder nur eine geringe
Aufladung stattfindet, leidet aber auch der Gesamtwirkungsgrad des Motors. Der Kraftstoffver
brauch steigt zudem in diesen Betriebsbereichen im Vergleich zu einem nicht aufgeladenen Motor
unverhältnismäßig stark an, da Turbomotoren niedrigere geometrische Verdichtungsverhältnisse
erfordern und einen erhöhten Abgasgegendruck erzeugen. Dies macht sich vor allem im Leerlauf
und im Stadtverkehr bemerkbar. Moderne PKW-Ottomotoren mit Abgasturbolader arbeiten daher
mit kleinen Abgasturbinen, um diese Nachteile auszugleichen. Kleine Abgasturbinen erzeugen aber
bei hohen Lastdrehzahlverhältnissen einen sehr hohen Abgasgegendruck mit all den damit einher
gehenden bekannten Nachteilen, insbesondere einer verringerten Motorleistung.
Von der Firma Lancia ist das für den Straßenverkehr zugelassene Rennfahrzeug Lancia Delta S4 be
kannt, dessen Motor sowohl einen nach dem Roots-Prinzip arbeitenden Verdrängerkompressor als
auch einen Abgasturbolader aufweist. Bei niedrigen Drehzahlen arbeitet nur der Kompressor. Bei
höheren Drehzahlen wird der Kompressor abgeschaltet und der Abgasturbolader zugeschaltet. Die
Umschaltung vom Kompressorbetrieb zum Abgasturboladerbetrieb dieses Motors wird über eine
einfache mechanische Steuerung geregelt, wobei mechanische Ventile zum Einsatz kommen, die
mittels Überdruck bzw. Unterdruck angesteuert werden. Diese mechanische Steuerung ist störan
fällig und im heutigen Straßenverkehr nicht mehr zeitgemäß.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Ottomotor und ein Verfahren zum Betreiben eines Otto
motors bereitzustellen, welche die beschriebenen Nachteile nicht aufweisen und die Vorteile der
Kompressoraufladung mit den Vorteilen der Abgasturboaufladung vereinigt.
Die Lösung besteht in einem Ottomotor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie in einem Ver
fahren zum Betreiben eines Ottomotors mit den Merkmalen des Anspruchs 7. Erfindungsgemäß ist
also vorgesehen, daß die Ansaugseite des Kompressors mit der Verdichterseite des Abgasturbola
ders verbunden ist und zwischen der Ansaugseite des Kompressors (Kompressoreingang) und der
Druckseite des Kompressors (Kompressorausgang) ein Umluftventil vorgesehen ist, dessen Öff
nungsgrad stufenlos einstellbar ist und daß ferner eine elektronische Steuer- und Regeleinheit zur
Steuerung des Öffnungsgrades des Umluftventils in Abhängigkeit von Motordrehzahl und Motorlast
vorgesehen ist. Der Öffnungsgrad des Umluftventils wird je nach Motordrehzahl und Motorlast
stufenlos geregelt.
Das erfindungsgemäße Zusammenwirken von mechanischem Kompressor und Abgasturbolader
kann die jeweiligen Nachteile der einzelnen Systeme nahezu vollständig eliminieren. Mit der erfin
dungsgemäßen Steuerung oder Regelung wird die angesaugte und verdichtete Verbrennungsluft
dem Motor zugeführt, und die einzelnen Aufladegeräte werden zu- oder abgeschaltet. Wenn der
Abgasturbolader zugeschaltet wird, wird der Kompressor nicht abgeschaltet, sondern läuft mecha
nisch mit, liefert aber keinen Ladedruck mehr. Durch das zwischen Kompressoransaugseite und
Kompressordruckseite vorgesehene Umluftventil kann die Regelung beider Aufladesysteme über das
gesamte Lastdrehzahl-Kollektiv mittels eines vorher definierten Kennfeldes stufenlos gesteuert
werden, wobei der Ladedruck auf einen konstanten Wert, bspw. 0,8 bar, festgelegt wird. Das Um
luftventil regelt die Förderleistung des Kompressors, indem es im geschlossenen System die Druck
verhältnisse an Kompressoreingang und Kompressorausgang in Abhängigkeit von Motordrehzahl
und Motorlast stufenlos einstellt. Als Steuergröße zur Regelung des Öffnungsgrades des Umluft
ventils dient ein von dem Steuergerät aufbereitetes Lastsignal, welches zusammen mit der Mo
tordrehzahl das Kennfeld bzgl. des Öffnungsgrades des Umluftventils darstellt. Der Ladeüberdruck
im Motorsaugtrakt entspricht immer der Summe aus den jeweiligen Einzelladedrücken, die vom
Kompressor und vom Abgasturbolader erzeugt werden.
Auf diese Weise kann ein konstanter Ladedruck erzeugt werden, der in Abhängigkeit von der Mo
torlast und der Motordrehzahl entweder allein vom Abgasturbolader oder allein vom Kompressor
oder von beiden Aufladegeräten gemeinsam erzeugt wird. Somit kann bei allen denkbaren äußeren
Bedingungen immer eine befriedigende Motorleistung angeboten werden, wobei der Ladedruck
stets ohne merkliche Verzögerung aufgebaut wird.
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Das Umluftventil kann bspw.
in Form einer Drosselklappe realisiert sein. Die Auswerte- und Regelelektronik des Umluftventils
kann entweder direkter Bestandteil der Fahrzeuggemischaufbereitung oder separat vorgesehen
sein.
Als Kompressor kommt vorzugsweise ein Verdrängerkompressor zur Anwendung. Im inneren eines
solchen Kompressors wird kein Innendruck erzeugt. Da die Innenverdichtung fehlt, wird diesbezüg
lich auch keine Arbeit geleistet. Daraus resultiert ein Spareffekt, der sich in einer höheren Motor
leistung bzw. in einem geringeren Treibstoffverbrauch niederschlägt. Geeignet ist bspw. ein nach
dem Roots-Prinzip arbeitender Verdrängerkompressor.
Im Abgasstrang des Motors kann ferner ein sog. Wastegate, d. h. ein Abgasbypassventil, angeordnet
sein, mit dem der Ladedruck im Ansaugrohr auf der Motoreinlaßseite begrenzt werden kann.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten
Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Prinzipskizze eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Ottomotors;
Fig. 2 eine graphische Darstellung des Öffnungsgrades des Umluftventils in Abhängigkeit von
der Motorlast für verschiedene Drehzahlen und einen Ladedruck von 0,8 bar (const.) in
einem erfindungsgemäßen Ottomotor bei reiner Kompressoraufladung;
Fig. 3 eine graphische Darstellung analog Fig. 2 für einen erfindungsgemäßen Ottomotor
mit kombinierter Aufladung durch Kompressor und Abgasturbolader.
Fig. 1 zeigt eine Prinzipskizze eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Ottomotors. Die
verwendeten Abkürzungen haben die folgende Bedeutung:
LUFI = Ansaugluftfilter
LMM = Luftmassenmesser
ULK = Umluftventil
ATL = Abgasturbolader
KOMP = Kompressor
KAT = Abgaskatalysator
WG = Wastegate (Abgasbypassventil)
LLK = Ladeluftkühler
DK = Drosselklappe Motor
LUFI = Ansaugluftfilter
LMM = Luftmassenmesser
ULK = Umluftventil
ATL = Abgasturbolader
KOMP = Kompressor
KAT = Abgaskatalysator
WG = Wastegate (Abgasbypassventil)
LLK = Ladeluftkühler
DK = Drosselklappe Motor
Aus der Prinzipskizze ist ersichtlich, daß im erfindungsgemäßen Ottomotor 1 ein Kompressor 10
und ein Abgasturbolader 20 vorgesehen sind. Der Kompressor 10 wird in bekannter Weise mecha
nisch mittels eines Riemenantriebs 3 über die Kurbelwelle 4 des Motors 2 angetrieben. Der Abga
sturbolader 20 und der Kompressor 10 sind in Reihenschaltung miteinander verbunden, wobei die
Ansaugseite 11 des Kompressors 10 mit der Verdichterseite 21 des Abgasturboladers 20 verbunden
ist. Der Abgasturbolader 20 wird von dem vom Motor 2 erzeugten Abgas angetrieben und ist in üb
licher, dem Fachmann bekannter Weise eingebaut und auf der Abgasseite 5 des Motors 2 angeord
net. Er ist mit einem Ansaugrohr 6 verbunden, welches mit einem Ansaugluftfilter und einem Luft
massenmesser versehen ist. Über das Ansaugrohr 6 wird Frischluft zur Verdichtung durch den Ab
gasturbolader angesaugt. Dabei werden bekanntlich vier Zonen unterschieden, in denen ein unter
schiedlicher Druck besteht. Im Ansaugrohr 6 besteht vor dem Abgasturbolader 20 der Druck P1, der
dem Atmosphärendruck entspricht, während hinter dem Abgasturbolader der höhere Druck P2
herrscht, der dem vom Abgasturbolader erzeugten Ladedruck entspricht. Im Abgasstrang vor dem
Abgasturbolader 20 herrscht hingegen der Druck P3 und vor dem Katalysator der Druck P4.
Der Abgasturbolader 20 arbeitet nach dem Prinzip des Schleudergebläses. Daher kann der Kom
pressor 10 die von ihm angesaugte Luftmenge durch die Verdichterseite 21 des Abgasturboladers
20 beziehen, auch wenn das Gebläse des Abgasturboladers 20 still steht oder noch keinen bzw. nur
einen geringen Ladedruck produziert. Umgekehrt könnte durch den mechanisch angetriebenen
Kompressor 10 keine Luft angesaugt werden, da die Kompressorflügel oder -räder den Luftstrom
bremsen bzw. bei stehendem Motor absperren, was den Motorstart unmöglich machen würde.
Zwischen dem Eingang und dem Ausgang des Kompressors d. h. zwischen der Ansaugseite 11 und
der Druckseite 12, ist ferner ein Umluftventil 30 angeordnet. Das Umluftventil 30 kann bspw. eine
handelsübliche, durch einen Stellmotor bewegte und elektronisch gesteuerte Drosselklappe mit
Aluminiumgehäuse sein, wie sie auch beim elektronischen Gaspedal zum Einsatz kommt. Es wird
bevorzugt ein Verdrängerkompressor verwendet, bpsw. ein Verdrängkerkompressor, der nach dem
Roots-Prinzip arbeitet. Ein solcher Kompressor funktioniert als Verdrängerlader, d. h. ohne innere
Verdichtung. Dieses System besitzt den Vorteil, daß bei geöffnetem Umluftventil und angetriebe
nem Kompressor keine Verdichterarbeit anfällt.
Im Abgasstrang des Motors ist ferner ein sog. Wastegate 7, d. h. ein Abgasbypassventil, angeordnet,
mittels dessen der Ladedruck im Ansaugrohr 6 auf der Motoreinlaßseite 8 begrenzt werden kann.
Bei geöffnetem Umluftventil 30, d. h. wenn nur der Abgasturbolader 20 arbeitet, übernimmt das
Wastegate die komplette Ladedruckregelung wie bei einem konventionellen Turbomotor. Schließ
lich ist zwischen der Druckseite 12 des Kompressors 10 und dem Motor 2 noch eine übliche Dros
selklappe vorgesehen.
Der Ladeüberdruck im Motorsaugtrakt 6 entspricht bei dieser erfindungsgemäßen Anordnung der
Summe aus den jeweiligen Einzelladedrücken des Abgasturboladers 20 und des Kompressors 10.
Das Umluftventil 30 regelt die Förderleistung des Kompressors 10, indem es im geschlossenen Sy
stem die Druckverhältnisse an Kompressoreingang 11 und Kompressorausgang 12 in Abhängigkeit
von Motordrehzahl und Motorlast stufenlos einstellt. Die Auswerte- und Regelelektronik des Um
iuftventils 30 kann entweder direkter Bestandteil der Einspritz- und Zündanlage sein, wie sie bspw.
in der sog. "Bosch-Motronic" verwirklicht ist oder separat vorgesehen sein. Als Steuergröße zur Re
gelung des Öffnungsgrades des Umluftventils dient das von der Auswerte- und Regelelektronik
aufbereitete Lastsignal, welches zusammen mit der Motordrehzahl das Kennfeld bzgl. des Öff
nungsgrades des Umluftventils 30 darstellt.
Die Regelung des Öffnungsgrades des Umluftventils 30 gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren
wird im folgenden anhand von Beispielen zu diversen Motorbetriebsbereichen näher beschrieben.
Bei niedriger Motordrehzahl und niedriger Motorlast (bspw. im Leerlauf oder bei Fahrten im Stadt
verkehr) ist das Umluftventil vollständig geöffnet. Der Kompressor produziert keinen Überdruck, da
die Druckverhältnisse an Eingang und Ausgang des Kompressors identisch sind. Der abgasbetriebe
ne Turbolader kann noch keinen Ladedruck erzeugen. Der Motor arbeitet im reinen Saugbetrieb. Die
Ladeantriebsleistung beschränkt sich auf den permanent mitlaufenden Riemenantrieb, denn der
Kompressor befindet sich im Leerlaufmodus.
Bei niedriger Motordrehzahl und hoher Motorlast (bspw. beim Beschleunigen aus niedrigen Dreh
zahlbereichen, also im instationären Betrieb) ist das Umluftventil vollständig geschlossen. Damit
übernimmt der Kompressor alleine die gesamte Aufladung des Motors und sorgt für die geforderte
Beschleunigung des Fahrzeuges. Der Abgasturbolader kann wegen seines Bauprinzips bei niedriger
Motordrehzahl noch keinen Ladedruck erzeugen.
Bei hoher Motordrehzahl und hoher Motorlast (bspw. im stationären Betrieb) ist das Umluftventil
wieder vollkommen geöffnet. Jetzt liefert der Abgasturbolader allein den gesamten Ladedruck. Die
Druckverhältnisse an Eingang und Ausgang des Kompressors sind identisch. Die Antriebsleistung
des Kompressors beschränkt sich daher auf den Riementrieb und die rotierenden Massen der Kom
pressor-Verdichterflügel. Es fällt keine Verdichterleistung am Riementrieb an.
Bei hoher Motordrehzahl und niedriger Motorlast ist das Umluftventil ebenfalls geöffnet, d. h. es
findet keine Aufladung statt, weil bei diesen Bedingungen der Abgasturbolader keinen Ladedruck
aufbauen kann und es fällt keine Kompressor-Verdichterleistung an, weil die Druckverhältnisse an
Eingang und Ausgang des Kompressors identisch sind.
Bei hoher Motordrehzahl und mittlerer Motorlast ist das Umluftventil dagegen teilweise geschlos
sen, um einen bestimmten vorgesehenen bzw. gewünschten Ladedruck über weite Bereiche des
Lastdrehzahl-Kollektives konstant zu halten. Der Kompressor ergänzt die bei diesen Bedingungen
unvollständige Ladearbeit des Abgasturboladers. Der Ladedruck kann durch vorzugsweise stufenlo
ses Zu- und Abschalten des Kompressors mittels des Umluftventils geregelt werden.
Mit dem in Fig. 1 als Prinzipskizze dargestellten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Ottomotors 1 wurden Prüfstands- und Fahrversuche mit einem serienmäßigen Fahrzeug vom Typ
Mercedes 230 SLK durchgeführt. Als Aufladekomponenten wurden verwendet:
- - Abgasturbolader der Firma KKK/Frankenthal der Baureihe K 26 mit relativ großem Turbinenge häuse zur Minimierung des Abgasgegendrucks.
- - Mechanischer Kompressor, der nach dem Roots-Prinzip arbeitet und über Poly-V-Riemen von der Motorkurbelwelle angetrieben wird, wie er serienmäßig im Mercedes 230 SLK verwendet wird. Da der Roots-Kompressor als Verdrängerlader ohne innere Verdichtung arbeitet, fällt bei geöffnetem Umluftventil und angetriebenem Lader keine Verdichterarbeit an.
- - Wastegate-Ventil der Firma KKK/Frankenthal mit einem Ventildurchmesser von 35 mm. Das Wastegate-Ventil dient zur Begrenzung des Ladedruckes im Saugrohr auf der Motoreinlaßseite. Bei geöffnetem Umluftventil übernimmt der Abgasturbolader mit dem Wastegate-Ventil die Aufladung alleine.
Als Umluftventil diente eine handelsübliche, durch einen Stellmotor bewegte und elektronisch ge
steuerte Drosselklappe mit Aluminiumgehäuse, wie sie auch beim elektronischen Gaspedal zum
Einsatz kommt.
Die oben erläuterten Regelprinzipien betreffend den Öffnungsgrad des Umluftventils in Abhängig
keit von Motorlast und Motordrehzahl sind am Beispiel dieses Versuchsfahrzeugs noch einmal in
den Fig. 2 und 3 zusammengefaßt. Die beiden Diagramme zeigen den Öffnungsgrad des Um
luftventils für den Motorbetrieb mit Kompressoraufladung (Fig. 2) bzw. für den Motorbetrieb mit
kombinierter Aufladung (Fig. 3) an. Die Diagrammdaten stammen direkt aus dem Kennfeld für die
Öffnung des Umluftventils im elektronischen Steuergerät (16×16 Matrix). 100% der y-Achse ent
sprechen dem vollkommen geschlossenen Umluftventil, 100 % der X-Achse entsprechen Motorvol
last.
Ferner wurden Messungen bzgl. der Motorleistung, der Kompressorantriebsleistung und der Kom
pressor-Verdichterleistung mit dem Versuchsfahrzeug unter Vollast durchgeführt. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 1 zusammengefaßt.
Die Messungen bei einer niedrigen Drehzahl von 1500 min-1 zeigen, daß bei offenem Umluftventil
keine Aufladung stattfindet, da weder der Abgasturbolader noch der Kompressor arbeiten. Bei ge
schlossenem Umluftventil arbeitet folglich der Kompressor alleine und liefert eine höhere Motor
leistung, wobei wie üblich ein Teil dieser zusätzlichen Leistung zum Antrieb des Kompressors benö
tigt wird. Bei einer mittleren Drehzahl von 3000 min-1 wird die höchste Motorleistung und der
höchste Ladeüberdruck bei teilweise geöffnetem Umluftventil erreicht. Bei einer hohen Drehzahl
von 5500 min-1 arbeitet bei geöffnetem Umluftventil nur der Abgasturbolader. Dies kann aus der
Tatsache gefolgert werden, daß sich die Meßwerte bei geöffnetem Umluftventil und nach Ausbau
des Kompressors praktisch nicht unterscheiden.
In einer weiteren Messung bei einer Drehzahl von 5000 min-1 mit geschlossenem bzw. geöffnetem
Umluftventil wurde die Ladedruckregelung des Abgasturboladers modifiziert. Der Abblasedruck des
Wastegate-Ventils (Abgasbypassventils) wurde für die Messung mit geschlossenem Umluftventil
auf 0,5 bar reduziert bzw. für die Messung mit offenem Umluftventil auf 1,0 bar erhöht. Somit er
gab sich für die kombinierte Aufladung und für die Aufladung nur mittels des Abgasturboladers der
gleiche maximal erzielbare Ladedruck. Bei geöffnetem Umluftventil fällt die Verdichterleistung des
Kompressors weg. Das Ergebnis ist in Tabelle 2 dargestellt.
Der gemessene Leistungsunterschied von etwa 12 kW stellt die Verdichter-Antriebsleistung des
Kompressors für die Meßdrehzahl n = 5000 min-1 dar. Diese Differenz von etwa 12 kW wird also
bei einem Betrieb mit alleiniger Aufladung durch den Abgasturbolader "eingespart" bzw. die Lei
stungsabgabe des Motors steigt um diesen Betrag an. Die exakte Verlustleistung des Kompressors
liegt sogar noch etwas höher als der am Gesamtmotor gemessene Betrag, da bei den Messungen
mit verschiedenen Ladedruckverhältnissen am Turbolader, nämlich 0,5 bar bzw. 1,0 bar, der mit
dem Ladedruck steigende Abgasgegendruck nicht berücksichtigt wurde.
Claims (16)
1. Ottomotor, welcher einen Kompressor und einen Abgasturbolader aufweist, welche in Rei
henschaltung zueinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugseite des
Kompressors mit der Verdichterseite des Abgasturboladers verbunden ist und zwischen der
Ansaugseite des Kompressors (Kompressoreingang) und der Druckseite des Kompressors
(Kompressorausgang) ein Umluftventil vorgesehen ist, dessen Öffnungsgrad stufenlos ein
stellbar ist und daß ferner eine elektronische Steuer- und Regeleinheit zur Steuerung des
Öffnungsgrades des Umluftventils in Abhängigkeit von Motorleistung und Motorlast vorge
sehen ist.
2. Ottomotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Umluftventil eine Drosselklap
pe ist.
3. Ottomotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Steuer- und Regeleinheit eine separat vorhandene Einheit ist.
4. Ottomotor nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuer- und
Regeleinheit in die elektronische Einrichtung zur Treibstoffaufbereitung integriert ist.
5. Ottomotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der
Kompressor ein Verdrängerkompressor ist.
6. Ottomotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ab
gasbypassventil ("Wastegate") vorgesehen ist.
7. Verfahren zum Betreiben eines Ottomotors mit einem Kompressor und einem Abgasturbola
der, welche in Reihenschaltung zueinander angeordnet sind, wobei die Ansaugseite des Kom
pressors mit der Verdichterseite des Abgasturboladers verbunden ist, insbesondere für einen
Ottomotor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im geschlossenen
System die Druckverhältnisse an Kompressoreingang und Kompressorausgang in Abhängig
keit von Motordrehzahl und Motorlast stufenlos eingestellt werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckverhältnisse über den
Öffnungsgrad eines zwischen Kompressoreingang und Kompressorausgang vorgesehenen
elektronisch gesteuerten Umluftventils in Abhängigkeit von Motorleistung und Motorlast
stufenlos eingestellt werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Regelgröße für
den Öffnungsgrad des Umluftventils ein von einer elektronischen Meß- und Auswerteeinheit
geliefertes und aufbereitetes Lastsignal verwendet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Kennfeld bzgl. des Öffnungs
grades des Umluftventils aus dem Lastsignal und der Motordrehzahl ermittelt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Öffnungs
grad so gesteuert wird, daß bei niedriger Motordrehzahl und niedriger Motorlast das Umluft
ventil geöffnet wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß bei niedriger
Motordrehzahl und hoher Motorlast das Umluftventil geschlossen wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß bei hoher Mo
tordrehzahl und hoher Motorlast das Umluftventil geöffnet wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß bei hoher Mo
tordrehzahl und niedriger Motorlast das Umluftventil geöffnet wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß bei hoher Mo
tordrehzahl und mittlerer Motorlast das Umluftventil teilweise geschlossen wird und ein
konstanter Ladedruck aufrecht erhalten wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß ein im wesentli
chen konstanter Ladedruck über den Lastdrehzahlbereich eingestellt wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19928523A DE19928523A1 (de) | 1999-06-22 | 1999-06-22 | Ottomotor sowie Verfahren zum Betreiben eines Ottomotors |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19928523A DE19928523A1 (de) | 1999-06-22 | 1999-06-22 | Ottomotor sowie Verfahren zum Betreiben eines Ottomotors |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19928523A1 true DE19928523A1 (de) | 2001-01-11 |
Family
ID=7912120
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19928523A Ceased DE19928523A1 (de) | 1999-06-22 | 1999-06-22 | Ottomotor sowie Verfahren zum Betreiben eines Ottomotors |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19928523A1 (de) |
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