EP3625446A1 - Method for operating an internal combustion engine, device, and internal combustion engine - Google Patents

Method for operating an internal combustion engine, device, and internal combustion engine

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Publication number
EP3625446A1
EP3625446A1 EP18725464.4A EP18725464A EP3625446A1 EP 3625446 A1 EP3625446 A1 EP 3625446A1 EP 18725464 A EP18725464 A EP 18725464A EP 3625446 A1 EP3625446 A1 EP 3625446A1
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EP
European Patent Office
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compressor
engine
crankshaft
internal combustion
combustion engine
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP18725464.4A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
G nther SCHMIDT
Ralf Speetzen
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Rolls Royce Solutions GmbH
Original Assignee
MTU Friedrichshafen GmbH
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Filing date
Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the invention relates to a method for operating an internal combustion engine having an engine having a crankshaft, wherein a charge air flow supplied to the engine is compressed by means of a compressor via a second rotational movement and applied to a Nutzturbine for generating a first rotational movement with an exhaust gas stream discharged from the engine becomes.
  • the invention also relates to an internal combustion engine which is operated in accordance with the method and to a device for operating the internal combustion engine.
  • DE 10 2010 043 027 A1 describes an internal combustion engine with a compressor that can be driven by a drive that is separate from the internal combustion engine.
  • DE 10 2011 079 036 AI an internal combustion engine is described, comprising an internal combustion engine with an exhaust gas side and a Ladefluidseite and a charging system comprising a Abgasturbo loader for charging the internal combustion engine, with a compressor assembly on the charging fluid side and a turbine assembly on the exhaust side and a compressor, whose primary side is connected to the charging fluid side and whose secondary side is connected to the exhaust side.
  • a designed as a motor / generator electric machine is provided, which is coupled to the internal combustion engine, wherein the electric machine is driven as a generator of the internal combustion engine or can drive the engine as a motor and wherein the compressor is driven by a mechanical drive coupling directly from the electric machine.
  • US Pat. No. 7,421,981 describes a shift mechanism that can selectably switch between two-stroke operation and four-stroke operation of an engine, the shift mechanism being switchable between engagement with a first cam lobe for four-stroke operation and engagement with a second cam lobe for one Two-stroke operation.
  • This basically advantageous approach is characterized by a selective switchability between two-stroke operation and four-stroke operation depending on the boundary conditions and requirements during operation.
  • the invention begins, whose task is to provide a method in an improved manner, at least one of the above problems, in particular regarding a possibility of switching between two-stroke operation and four-stroke operation of a supercharged internal combustion engine, addressed.
  • the invention is based on a method for operating an internal combustion engine with an engine having a crankshaft, wherein a charge air flow supplied to the engine is compressed by means of a compressor via a second rotational movement and a power turbine for generating a first rotational movement with a discharged from the engine Exhaust gas flow is applied.
  • the method further comprises the steps of operating the internal combustion engine in four-stroke mode in a first operating mode, operating the internal combustion engine in two-stroke mode in a second operating mode.
  • crankshaft can be driven by the useful turbine via the first rotational movement
  • the compressor can be driven by the crankshaft via the second rotational movement, wherein the second rotational movement is achieved
  • Rotational movement for the compressor can set different from the first rotary movement of the power turbine.
  • the invention is based on the consideration that a possibility of switching between two-stroke operation and four-stroke operation during operation of an internal combustion engine is associated with significant advantages. These advantages relate in particular to the greater flexibility for achieving optimum operating states of the engine, in particular with regard to consumption, performance and pollutant emissions.
  • a two-stroke engine the real power with the same space and weight of the engine is up to about 70% higher than a four-stroke engine.
  • there are construction-related disadvantages of the two-stroke engine in particular the higher fuel consumption and higher pollutant emissions.
  • the advantages of both modes can be combined.
  • the invention has now further recognized that the use of suitable flushing in two-stroke operation, the engine of a supercharged internal combustion engine is advantageous for the implementation of both modes, namely four-stroke operation and two-stroke operation is suitable.
  • the invention has further recognized that different flushing pressures or purge gradients are required for both operating modes, namely two-stroke and four-stroke operation.
  • the purging gradient here denotes the pressure difference between compressed fresh or charge air after compression and the exhaust gas discharged from the engine before entering the power turbine.
  • a favorable purging gradient is usually higher, since the process of loading fresh gas into a cylinder and the process of ejecting exhaust gas from a cylinder is not - in contrast to the four-stroke operation - in separate cycles, but together during a tact.
  • the incoming fresh gas into the cylinder must in particular have a sufficiently high pressure be acted upon to displace the exhaust gas located in the cylinder in an effective manner. This applies - here listed only for example - especially for a particularly advantageous head reversal flushing.
  • the exhaust back pressure is further increased and the compression of the fresh gas must be further increased to ensure effective flushing of the cylinder.
  • crankshaft can be driven by the power turbine via the first rotational movement
  • compressor can be driven by the crankshaft via the second rotational movement, wherein the second rotational movement for the compressor can be different from the first rotational movement of the power turbine ,
  • the device for operating an internal combustion engine having a motor and a charger arrangement, wherein a charge air flow supplied to the engine is compressed by means of at least one compressor and at least one turbine can be acted upon by an exhaust gas flow discharged from the engine, in particular designed for carrying out a method according to the concept of the invention for operating an internal combustion engine, wherein the crankshaft of the power turbine is drivable via the first rotational movement, the compressor is driven by the crankshaft via the second rotational movement wherein the second rotational movement for the compressor is different from the can set the first rotary movement of the power turbine.
  • the internal combustion engine comprises a motor and a supercharger arrangement, wherein the supercharger arrangement comprises: a power turbine for converting energy of an exhaust gas stream of the engine into a rotary movement, a compressor for compressing a charge air flow for the engine, wherein the internal combustion engine is designed to carry out a method according to the concept of the invention and / or a device for operating an internal combustion engine.
  • the "indirect clutch” means that the utility turbine and compressor are coupled via the crankshaft (rather than directly and rigidly, for example via a turbocharger shaft); they are, so to speak, “mechanically decoupled” -that is, above all, “not directly mechanically interconnected” -. "Indirect” in this sense thus means that the turbine and compressor to the crankshaft of the engine are coupled mechanically and torque transmitting.
  • the energy recovered by the power turbine from the exhaust gas flow is thus not used directly, or not exclusively for compressing the charge air, but according to the concept of the invention, first by coupling the power turbine with the crankshaft of the engine in the form of a rotary motion and thus in the form of kinetic energy returned to the engine.
  • such aggregates also include, in particular, the compressor, which can be connected to the crankshaft by means of a compressor clutch.
  • the compressor which can be connected to the crankshaft by means of a compressor clutch.
  • the compressor of the power turbine is indirectly driven via a second rotational movement for the compressor in the sense that the second rotational movement for the compressor can be set differently from the first rotational movement of the power turbine.
  • the second rotational movement for the compressor can be adjusted independently of the first rotary movement of the power turbine or adjusts itself after the operation of the engine.
  • This second rotational movement is possibly provided by the crankshaft via their coupling to the compressor and / or the power turbine available.
  • the second rotational movement for the compressor is thus independent of the first rotary movement of the power turbine adjustable, for example, with a suitable gear ratio or free as a result of the current operation of the engine. This is particularly advantageous if a relatively high purging gradient is to be achieved for a two-stroke operation.
  • the concept preferably provides the basis for an engine operating in an improved manner, since the switchover possibility of two-stroke operation to four-stroke operation and the charger assembly according to the invention in a synergetic way and an efficient, in particular resource-efficient, operation without significant performance losses, in a conventional turbocharger would occur.
  • the kinetic energy obtained from the power turbine does not have to be converted into another form of energy, in particular electrical energy, as is the case with existing approaches for storage and later use, but directly, ie. H. is fed in kinetic form of the crankshaft.
  • conversion losses in the later reconversion in particular in electrical energy stores from electrical to kinetic energy, which do not occur in this approach according to the concept.
  • the crankshaft can be coupled to the compressor, in particular in the case of a spontaneous power requirement.
  • the compressor can be comparatively abruptly brought to nominal speed to meet the spontaneous power requirements - especially in comparison to a conventional, only by flow with Exhaust gas to be accelerated Abgasturbo loader.
  • the method further comprises the step of: switching from a four-stroke operation of the first operating mode to a two-stroke operation of the second operating mode.
  • this development includes in particular the switching during operation of a four-stroke operation in a two-stroke operation, in particular according to the concept of the invention in an advantageous manner to achieve a short time higher power of the engine. This is particularly advantageously possible, since despite the two-stroke operation, a sufficiently high scavenging gradient can be generated by the mechanical decoupling of power turbine and compressor according to the concept of the invention.
  • the method further comprises the step of switching from a two-stroke operation of the second operating mode to a four-stroke operation of the first operating mode.
  • this may mean that the engine of the internal combustion engine, after it has already been switched in a previous step of a four-stroke operation in a two-stroke operation, is switched back to a four-stroke operation.
  • the higher power of the two-stroke operation which is advantageously used in transient requirements such as during acceleration, is not needed in a current operating state of the engine.
  • the internal combustion engine can therefore be switched in accordance with the concept of the invention in favor of a lower fuel consumption and lower pollutant emissions in a four-stroke operation.
  • the power turbine can be coupled via a turbine clutch to the crankshaft of the engine.
  • the turbine coupling is designed as a hydrodynamic coupling, in particular as a filling-controlled hydrodynamic coupling.
  • the torque is not transmitted directly but by driving a fluid surrounding both coupling partners.
  • speed jumps of a clutch partner are transferred to the other clutch partner virtually without jerks by the continuous adjustment of the flow velocity of the fluid.
  • torsional vibrations are damped by a hydrodynamic transmission, which thus contributes positively to smoothness.
  • such a development includes in particular that the fluid for coupling both coupling partners in a controlled or regulated manner in the both clutch partner enclosing the clutch space of the hydrodynamic coupling can be filled or discharged from the clutch chamber.
  • the transmission power of the hydrodynamic coupling - and in particular the transmitted speed - can be continuously adjusted during operation in an advantageous manner.
  • the compressor can be coupled to the crankshaft of the engine via a compressor clutch.
  • this includes in particular that the drive connection between the crankshaft of the engine and compressor can be closed and opened as needed.
  • the power of the compressor and thus the degree of compression of the charge air depending on momentary requirements and currently prevailing operating conditions, in particular continuously or quasi-continuously in the manner of a control loop can be adjusted.
  • This is particularly advantageous compared to a conventional rigid drive connection between the turbine and compressor, in which such an adjustment is not readily possible.
  • the compressor clutch is designed as a hydrodynamic coupling, in particular as a filling-controlled hydrodynamic coupling.
  • this specifically means that a drive shaft of the compressor is connected via a hydrodynamic coupling with the crankshaft of the engine.
  • the torque is not transmitted directly but by driving a fluid surrounding both coupling partners.
  • speed jumps of a clutch partner are transferred to the other clutch partner virtually without jerks by the continuous adjustment of the flow velocity of the fluid.
  • torsional vibrations are damped by a hydrodynamic transmission, which thus contributes positively to smoothness.
  • the transmission power of the hydrodynamic coupling can be continuously adjusted during operation and in particular the speed of the compressor can be controlled or regulated during operation in an advantageous manner.
  • the fluid for coupling both coupling partners in a controlled or regulated manner in the both clutch partner enclosing the clutch space of the hydrodynamic coupling can be filled or discharged from the clutch chamber.
  • the transmission power of the hydrodynamic coupling can be continuously adjusted during operation and in particular the speed of the compressor can be controlled or regulated during operation in an advantageous manner.
  • the power turbine continues to be arranged via a power turbine transmission between the turbine clutch and crankshaft, with the crankshaft can be coupled.
  • the use of recovered exhaust gas energy in mechanical form is advantageously made possible by the direct transfer to the crankshaft of the engine.
  • the compressor is further arranged via a compressor transmission between compressor clutch and crankshaft, with the crankshaft can be coupled.
  • this includes in particular that the speed of the crankshaft of the engine by means of a compressor transmission changed, in particular increased, is to drive the compressor with an adapted, in particular for compressing the charge air sufficiently high speed.
  • a head reversal purge proves to be advantageous for use as a purge method in two-stroke operation in comparison to a two-stroke operation with a longitudinal purge; Particularly advantageous requires a head reversing flushing only minor constructive adjustments of the internal combustion engine.
  • the cylinders are flushed by a head reversal flush.
  • the piston, or any piston rings and / or piston seals are not stressed mechanically by the overflow of inlet slots which are arranged to implement other rinsing methods, such as, for example, a longitudinal rinse or DC rinse, in particular in the lower cylinder region.
  • other rinsing methods such as, for example, a longitudinal rinse or DC rinse, in particular in the lower cylinder region.
  • the clutch assembly is formed electromechanically, in particular that a rotational movement in a generator current or the generator current is convertible into a rotary motion.
  • this includes in particular that both turbine and compressor side an arrangement consisting of generator, controller and motor allows a conversion of kinetic, in particular rotational energy into electrical energy, further a regulation and a subsequent reconversion of electrical energy into kinetic energy.
  • By such a development can be carried out by the conversion of kinetic energy into electrical energy and vice versa particularly advantageous both turbine-side and compressor side, a speed conversion.
  • it is also possible to store the kinetic energy converted into electrical energy by means of suitable energy stores, in particular rechargeable batteries, and to migrate them back into kinetic energy at a later time.
  • the exhaust gas turbine drives a generator.
  • the power generated by this generator drives an electric motor, which is mechanically connected via a suitable transmission with the crankshaft of the engine.
  • the energy generated by the exhaust gas turbine is transmitted to the engine.
  • the electric motor By controlling the electric motor, the maximum available energy can be transmitted from the engine throughout the engine map.
  • the crankshaft of the engine mechanically drives a generator.
  • the power generated by this generator drives an electric motor, which is mechanically connected to the compressor via a suitable gear ratio.
  • the energy generated by the engine (regardless of the available exhaust gas enthalpy) is transferred to the compressor.
  • the electric motor By controlling the electric motor, the optimum speed for the compressor can be set throughout the engine map.
  • FIG. 1 A - B is a schematic representation of the sequence of a two-stroke combustion process
  • Fig. 2A - D is a schematic representation of the sequence of a four-stroke combustion process
  • 3 is a schematic representation of a development of a loader arrangement according to the concept of the invention, a schematic representation of an alternative implementation according to the concept of the invention, 5 is a schematic representation of a flushing of a cylinder in two-stroke operation according to the concept of the invention,
  • Fig. 6 is a motor map.
  • FIGS. 1A and 1B show a schematic representation of the sequence of a two-stroke combustion process.
  • a cylinder 420 is shown, in which a in the direction of the cylinder axis of the cylinder 420 translationally movable piston 424 is arranged.
  • the piston 424 is shown in the vicinity of a bottom dead center UT.
  • gas in particular a two-stroke charge air stream L2T, flows into the combustion chamber 432 formed essentially by a cylinder wall 422 of the cylinder 420 and the piston 424.
  • the charge air L2T is conveyed into the combustion chamber 432 by at least one inlet valve 426E.
  • the two-stroke charge air flow L2T is previously compressed by a compressor 300, which is driven according to the concept of the invention, to a sufficiently high pressure for the two-stroke operation.
  • a compressor 300 which is driven according to the concept of the invention, to a sufficiently high pressure for the two-stroke operation.
  • This exhaust gas leaves the combustion chamber in the form of a two-stroke exhaust gas flow A2T through at least one exhaust valve 426A, which is arranged here on the upper side of the cylinder 420 in the vicinity of a top dead center OT
  • the process illustrated in FIG. 1A thus includes charging the combustion chamber 432 with charge air L2T and virtually simultaneously discharging the exhaust gas A2T.
  • the piston 424 is in the vicinity of the top dead center OT, that is, that the combustion chamber 432 has reached almost its minimum volume. This means that the charge air L2T which has previously flowed into the combustion chamber 432 has been compressed by the upward movement of the piston 424 and thus the reduction of the combustion chamber 432.
  • the inlet valve 426E and the outlet valve 426A 426 are closed to prevent leakage of the charge air L2T.
  • the illustrated state is practically the end of the compression process.
  • FIGS. 2A to 2D show a schematic representation of the sequence of a four-stroke combustion process.
  • FIG. 2A shows the process of loading in a cylinder 420. Due to the position of a piston 424 near bottom dead center UT, the combustion chamber 432 practically has its largest possible volume.
  • a four-stroke charge air flow L4T flows, in particular by prior pressurization by a compressor 300 not shown here and / or by a negative pressure generated by the downward movement of the piston 424, through the open inlet valve 426E in the combustion chamber 432nd
  • the exhaust valve 426 A closed In contrast to the in FIG 1A illustrated two-stroke operation is in this case the exhaust valve 426 A closed.
  • Fig. 2B the piston 424 is near top dead center OT.
  • the intake valve 426E and the exhaust valve 426A are closed; the gas which has flowed in the previous step, represented in FIG. 2A, is thus already compressed at the instant represented here.
  • the state shown in Fig. 2B is practically the end of the compression.
  • FIG. 2C the piston 424 is again at bottom dead center UT. This state is preceded by an expansion by the ignition ZUE of the compressed gas, which in turn has taken place following the final state of compression shown in FIG. 2B.
  • the state shown in Fig. 2C thus represents practically the end of working or the working phase, in which in particular a drive movement of a motor 1200 is generated.
  • Fig. 2D finally, the discharge of an exhaust gas, which has arisen during the previous expansion or ignition.
  • the exhaust valve 426A is opened so that upon an upward movement of the piston 424 or at a reduction of the combustion chamber 432, the exhaust gas leaves the combustion chamber 432 in the form of a four-stroke exhaust stream A4T.
  • the supercharger arrangement 100 has in particular a utility turbine 200 and a compressor 300.
  • an exhaust gas flow A directed from an engine 1200 is conducted completely through the utility turbine 200, in which the energy of the exhaust gas is converted into kinetic energy, in particular into a first rotational movement RT.
  • the loader assembly 100 further includes a clutch assembly 150.
  • the rotational movement generated by the utility turbine is transmitted to a turbine coupling 250 via a turbine output shaft 202, which is preferably designed as a hydrodynamic coupling.
  • speed jumps can be adjusted without jerking or jerk-reducing, and torsional vibrations can advantageously be damped.
  • the rotational movement is further transmitted via a power turbine transmission drive shaft 204 to a power turbine gearbox 280, which serves in particular the rotational speed adjustment of the rotational movement generated by the power turbine 200.
  • the speed adjustment takes place in particular for reducing or reducing the generally higher speed of the power turbine 200 to a suitable for coupling into a crankshaft 400 of the engine 1200 speed.
  • Typical ratios for translation or reduction are between 25 and 30.
  • the reduced rotational motion is transmitted to the crankshaft 400 of the engine 1200.
  • the utility turbine transmission 280 further includes a freewheel to inhibit power flow in the event that the speed of the utility turbine transmission input shaft 204 is less than the speed of the crankshaft 400.
  • a compressor transmission 380 is further driven in accordance with the concept of the invention. The compressor gearbox 380 changes the rotational speed of the rotary motion emanating from the crankshaft 400 so that it is suitable for driving the compressor 300, in particular sufficiently high.
  • the corresponding translated rotational movement is then transmitted via a compressor transmission output shaft 304 from the compressor transmission 380 to a compressor clutch 350, which in turn provides a second rotational movement RV for the compressor 300, which is transmitted to the compressor via a compressor drive shaft.
  • the compressor clutch 350 has, analogous to the turbine clutch 250, the advantage that speed jumps are aligned in particular smoothly and torsional vibrations are damped by the operation of a hydrodynamic coupling.
  • an optimum rotational speed of the compressor 300 which is optimal for an instantaneous operating state of the engine 1200, can be regulated.
  • the compressor 300 which in the present case is designed as a flow compressor, is mechanically driven in this way by the rotational movement of the crankshaft 400.
  • the compressor 300 can advantageously compress a charge airflow L supplied to the engine 1200.
  • a device 900 for operating the internal combustion engine 1000 is shown schematically, which in the present case has a control and processing means 910.
  • This control and processing means 910 is signal-connected to the turbine clutch 250, the utility turbine transmission 280, the compressor clutch 350, and the compressor transmission 380, as shown in dashed lines herein.
  • the concept of the invention can be implemented, for example, in the sense of an automatic system or control circuit shown in this preferred embodiment.
  • the rotational movements that is, here the rotational movements RT and RV
  • These rotary movements RT and RV can be translated or reduced by activating the power turbine transmission 280 and / or the compressor transmission 380.
  • the transmission of the rotational movement can be interrupted or used by activating the turbine clutch 250 and / or the compressor clutch 350.
  • control and processor means 910 signal leading with a here only indicated, but not shown in detail, in particular parent control of the internal combustion engine 1000 in connection. It may additionally or alternatively be part of this to the method according to the concept of the invention, in particular the switching of Motors 1200 of the two-stroke operation in the four-stroke operation or the four-stroke operation in the two-stroke operation to implement.
  • Fig. 4 shows a schematic representation of an alternative implementation according to the concept of the invention. Shown is an internal combustion engine 1000 "with a supercharger arrangement 100", which has a utility turbine 200 "and a compressor 300". The utility turbine 200 "is acted upon by an exhaust gas flow A" coming from an engine 1200.
  • the kinetic energy or rotational movement RT generated in this way is transmitted via a generator drive shaft 212 to a turbine-side generator 220.
  • This turbine-side generator 220 converts the kinetic energy into electrical energy, which is transmitted via a turbine-side generator line 221, in particular in the form of a turbine-side generator current 242, to a turbine controller 240.
  • the turbine-side generator current 242 is regulated in accordance with setpoint values 241, which originate in particular from a higher-level control, in particular an engine electronics.
  • a turbine-side generator current 243 regulated in this manner is then transmitted via a turbine-side engine line 222 to a turbine-side engine 230.
  • the latter is torque-transmittingly connected to a crankshaft 400 "of the engine 1200", so that a rotational movement RM generated by the turbine-side engine 230 can be used to drive the crankshaft 400 ", in particular to support the rotational movement RK of the crankshaft 400".
  • crankshaft 400 is further connected according to the concept of the invention in this development torque transmitting with a compressor-side generator 224.
  • This compressor-side generator 224 converts the kinetic energy transmitted by the crankshaft 400 "in the form of a rotational movement into electrical energy, which is transmitted in particular in the form of a compressor-side generator current 246 via a compressor-side generator line 225 to a compressor controller 244 is the compressor-side generator current 246, according to set values 245 for the Compressor controller 244, regulated.
  • the setpoint values 245 likewise originate in particular from a higher-level control, in particular an engine electronics.
  • a regulated compressor-side generator current 247 is then passed via a compressor-side motor line 226 to a compressor-side motor 234.
  • This compressor-side motor 234 is torque-transmittingly connected to the compressor 300 "via a compressor drive shaft 312.
  • a charge air flow L "supplied to the engine 1200" is compressed.
  • FIG. 5 further shows the principle of purging a cylinder 420, especially in two-stroke operation.
  • the cylinder is shown in a state analogous to the state shown in Fig. 1A.
  • the combustion chamber 432 is practically greatest possible, ie the piston 424 is located practically at the bottom dead center UT.
  • a charge air flow L2T flows through at least one inlet valve 426E in the combustion chamber 432.
  • a charge air flow L is compressed according to the concept of the invention by a compressor 300 and a charge air cooler 440 and a distributor not shown here in at least one feed channel 434 passed.
  • the compressor 300 is not directly mechanically connected to the utility turbine 200, as would be the case with an exhaust-gas turbocharger in a figurative sense.
  • a torque-transmitted connection between the utility turbine 200 and the compressor 300 is essentially produced via a clutch arrangement 150, not shown here, and a crankshaft 400.
  • VH is the total stroke volume of the engine and i the number of cycles per revolution (0.5 for four-stroke, 1 for two-stroke operation).
  • the abscissa shows the engine speed nMot.
  • the isolines Bl - B7 respectively indicate operating points of the same effective engine power P e .
  • the operating point Bl corresponds to an engine power of 10%, the operating point B2 to an engine power of 20%, the operating point B3 to an engine power of 30%, the operating point B4 to an engine power of 50%, and the operating point B5 to an engine power of 70% , In these
  • Operating points Bl - B5 is according to the concept of the invention at any time a switch to the 2-stroke operation possible or useful, in particular to increase the engine power in the short term and to reach an operating point in a further right upper area in the diagram shown here.
  • the isolines B6 and B7 shown as solid lines show certain operating points of the engine.
  • the isoline B6 corresponds to an engine power of 80% and the isoline B7 to an engine power of 100%.
  • Such operating points are approached in particular in stationary operation, where operation in two-stroke operation is not advantageous.
  • a two-stroke operation is therefore always useful if - especially in transient range - fast performance leaps are to be achieved.
  • the area K further indicates the entire power range of the motor, which is limited by the limit G enclosing the power range K.

Abstract

The invention relates to a method for operating an internal combustion engine comprising a motor which has a crankshaft, wherein a charge air flow delivered to the motor is compressed by means of a compressor via a second rotational movement, and a power turbine for producing a first rotational movement is charged with an exhaust gas flow discharged from the motor. According to the invention the following steps are provided: in a first operational mode operating the internal combustion engine in four-stroke mode, and in a second operational mode operating the internal combustion engine in two-stroke mode. Furthermore, according to the invention the crankshaft can be driven by the power turbine via the first rotational movement, and the compressor can be driven by the crankshaft via the second rotational movement, wherein the second rotational movement for the compressor can be set differently from the first rotational movement of the power turbine.

Description

Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, Einrichtung, Brennkraftmaschine  Method for operating an internal combustion engine, device, internal combustion engine
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit einem Motor, der eine Kurbelwelle aufweist, wobei ein dem Motor zugeführter Ladeluftstrom mittels eines Verdichters über eine zweite rotatorische Bewegung verdichtet und eine Nutzturbine zur Erzeugung einer ersten rotatorischen Bewegung mit einem aus dem Motor ausgeleiteten Abgasstrom beaufschlagt wird. Die Erfindung betrifft auch eine Brennkraftmaschine, die gemäß dem Verfahren betrieben wird sowie eine Einrichtung zum Betrieb der Brennkraftmaschine. The invention relates to a method for operating an internal combustion engine having an engine having a crankshaft, wherein a charge air flow supplied to the engine is compressed by means of a compressor via a second rotational movement and applied to a Nutzturbine for generating a first rotational movement with an exhaust gas stream discharged from the engine becomes. The invention also relates to an internal combustion engine which is operated in accordance with the method and to a device for operating the internal combustion engine.
Vorteilhafte Lösungen zur verbesserten Aufladung von Brennkraftmaschinen sind im Stand der Technik bekannt. So beschreibt DE 10 2010 043 027 AI eine Brennkraftmaschine mit einem Kompressor, der von einem vom Brennkraftmotor separaten Antrieb antreibbar ist. Weiter ist in DE 10 2011 079 036 AI eine Brennkraftmaschine beschrieben, aufweisend einen Brennkraftmotor mit einer Abgasseite und einer Ladefluidseite und ein Aufladesystem umfassend einen Abgasturbo lader zur Aufladung des Brennkraftmotors, mit einer Verdichteranordnung auf der Ladefluidseite und einer Turbinenanordnung auf der Abgasseite sowie einen Kompressor, dessen Primärseite auf der Ladefluidseite und dessen Sekundärseite auf der Abgasseite angeschlossen ist. Dabei ist eine als Motor/Generator ausgelegte Elektromaschine vorgesehen, die an den Brennkraftmotor gekoppelt ist, wobei die Elektromaschine als Generator von dem Brennkraftmotor antreibbar ist oder als Motor den Brennkraftmotor antreiben kann und wobei der Kompressor über eine mechanische Antriebskopplung direkt von der Elektromaschine antreibbar ist. Advantageous solutions for improved charging of internal combustion engines are known in the art. For example, DE 10 2010 043 027 A1 describes an internal combustion engine with a compressor that can be driven by a drive that is separate from the internal combustion engine. Further, in DE 10 2011 079 036 AI an internal combustion engine is described, comprising an internal combustion engine with an exhaust gas side and a Ladefluidseite and a charging system comprising a Abgasturbo loader for charging the internal combustion engine, with a compressor assembly on the charging fluid side and a turbine assembly on the exhaust side and a compressor, whose primary side is connected to the charging fluid side and whose secondary side is connected to the exhaust side. Here, a designed as a motor / generator electric machine is provided, which is coupled to the internal combustion engine, wherein the electric machine is driven as a generator of the internal combustion engine or can drive the engine as a motor and wherein the compressor is driven by a mechanical drive coupling directly from the electric machine.
Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine unabhängig von einer Aufladung, insbesondere zum Umschalten eines Motors von Viertakt-Betrieb auf Zweitakt-Betrieb, sind ebenfalls allgemein bekannt. So beschreibt US 7,421,981 einen Schaltmechanismus, der zwischen einem Zweitakt-Betrieb und einem Viertakt-Betrieb eines Motors wählbar umschalten kann, wobei der Schaltmechanismus umschaltbar ist zwischen dem Eingriff mit einer ersten Nockenerhebung für einen Viertakt-Betrieb und dem Eingriff mit einer zweiten Nockenerhebung für einen Zweitakt- Betrieb. A method for operating an internal combustion engine independently of a charge, in particular for switching an engine from four-stroke operation to two-stroke operation, are also generally known. Thus, US Pat. No. 7,421,981 describes a shift mechanism that can selectably switch between two-stroke operation and four-stroke operation of an engine, the shift mechanism being switchable between engagement with a first cam lobe for four-stroke operation and engagement with a second cam lobe for one Two-stroke operation.
Dieser grundsätzlich vorteilhafte Ansatz zeichnet sich aus durch eine selektive Umschaltbarkeit zwischen Zweitakt-Betrieb und Viertakt-Betrieb je nach Randbedingungen und Anforderungen im Betrieb. This basically advantageous approach is characterized by a selective switchability between two-stroke operation and four-stroke operation depending on the boundary conditions and requirements during operation.
Wünschenswert ist es, ein Verfahren zum Betreiben einer aufgeladenen Brennkraftmaschine, insbesondere hinsichtlich technischer und wirtschaftlicher Aspekte, noch weiter zu verbessern. It is desirable to further improve a method for operating a supercharged internal combustion engine, in particular with regard to technical and economic aspects.
An dieser Stelle setzt die Erfindung an, deren Aufgabe es ist, in verbesserter Weise ein Verfahren anzugeben, das mindestens eines der oben genannten Probleme, insbesondere betreffend eine Möglichkeit des Umschaltens zwischen Zweitakt-Betrieb und Viertakt-Betrieb einer aufgeladenen Brennkraftmaschine, adressiert. At this point, the invention begins, whose task is to provide a method in an improved manner, at least one of the above problems, in particular regarding a possibility of switching between two-stroke operation and four-stroke operation of a supercharged internal combustion engine, addressed.
Die Aufgabe, betreffend das Verfahren, wird durch die Erfindung mit einem Verfahren des Anspruchs 1 gelöst. The object, concerning the method, is solved by the invention with a method of claim 1.
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit einem Motor, der eine Kurbelwelle aufweist, wobei ein dem Motor zugeführter Ladeluftstrom mittels eines Verdichters über eine zweite rotatorische Bewegung verdichtet und eine Nutzturbine zur Erzeugung einer ersten rotatorischen Bewegung mit einem aus dem Motor ausgeleiteten Abgasstrom beaufschlagt wird. The invention is based on a method for operating an internal combustion engine with an engine having a crankshaft, wherein a charge air flow supplied to the engine is compressed by means of a compressor via a second rotational movement and a power turbine for generating a first rotational movement with a discharged from the engine Exhaust gas flow is applied.
Das Verfahren weist erfindungsgemäß weiter die Schritte auf: in einem ersten Betriebsmodus Betreiben der Brennkraftmaschine im Viertakt-Betrieb, in einem zweiten Betriebsmodus Betreiben der Brennkraftmaschine im Zweitakt-Betrieb. According to the invention, the method further comprises the steps of operating the internal combustion engine in four-stroke mode in a first operating mode, operating the internal combustion engine in two-stroke mode in a second operating mode.
Erfindungsgemäß ist bei dem Verfahren weiter vorgesehen, dass die Kurbelwelle von der Nutzturbine antreibbar ist über die erste rotatorische Bewegung, der Verdichter von der Kurbelwelle antreibbar ist über die zweite rotatorische Bewegung wobei sich die zweite rotatorische Bewegung für den Verdichter unterschiedlich von der ersten rotatorischen Bewegung der Nutzturbine einstellen kann. According to the invention, it is further provided in the method that the crankshaft can be driven by the useful turbine via the first rotational movement, the compressor can be driven by the crankshaft via the second rotational movement, wherein the second rotational movement is achieved Rotational movement for the compressor can set different from the first rotary movement of the power turbine.
Dies bedeutet insbesondere, dass Nutzturbine und Verdichter sozusagen „mechanisch entkoppelt" —das heißt vor allem „nicht direkt mechanisch miteinander verbunden"-- sind. Damit sind Nutzturbine und Verdichter an eine Kurbelwelle des Motors mechanisch und momentenübertragend unabhängig voneinander kuppelbar. This means, in particular, that the utility turbine and compressor are, so to speak, "mechanically decoupled" -that is, above all, "not directly mechanically connected to one another" - are. Thus, the turbine and compressor to a crankshaft of the engine are mechanically and torque-transmitting independently coupled.
Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass eine Möglichkeit des Umschaltens zwischen Zweitakt-Betrieb und Viertakt-Betrieb beim Betrieb einer Brennkraftmaschine mit signifikanten Vorteilen verbunden ist. Diese Vorteile betreffen insbesondere die größere Flexibilität zum Erreichen optimaler Betriebszustände des Motors, insbesondere hinsichtlich Verbrauch, Leistung und Schadstoffemissionen. Bei einem Zweitakt-Motor ist die reale Leistung bei gleichem Bauraum und Gewicht des Motors um bis zu ca. 70 % höher als bei einem Viertakt-Motor. Demgegenüber stehen bauartbedingte Nachteile des Zweitakt-Motors, insbesondere der höhere Kraftstoffverbrauch und höhere Schadstoffemissionen. Insbesondere können durch eine Möglichkeit des Umschaltens zwischen Zweitakt-Betrieb und Viertakt-Betrieb die Vorteile beider Betriebsarten kombiniert werden. Die Erfindung hat nun darüberhinaus erkannt, dass unter dem Einsatz geeigneter Spülverfahren im Zweitakt-Betrieb auch der Motor einer aufgeladenen Brennkraftmaschine vorteilhaft für die Umsetzung beider Betriebsarten, nämlich Viertakt-Betrieb und Zweitakt-Betrieb geeignet ist. Die Erfindung hat weiterhin erkannt, dass für beide Betriebsarten, nämlich den Zweitakt- und den Viertakt-Betrieb, unterschiedliche Spüldrücke bzw. Spülgefälle benötigt werden. Das Spülgefälle bezeichnet hierbei die Druckdifferenz zwischen verdichteter Frisch- bzw. Ladeluft nach dem Verdichten und dem aus dem Motor ausgeleiteten Abgas vor dem Eintritt in die Nutzturbine. The invention is based on the consideration that a possibility of switching between two-stroke operation and four-stroke operation during operation of an internal combustion engine is associated with significant advantages. These advantages relate in particular to the greater flexibility for achieving optimum operating states of the engine, in particular with regard to consumption, performance and pollutant emissions. In a two-stroke engine, the real power with the same space and weight of the engine is up to about 70% higher than a four-stroke engine. In contrast, there are construction-related disadvantages of the two-stroke engine, in particular the higher fuel consumption and higher pollutant emissions. In particular, by a possibility of switching between two-stroke operation and four-stroke operation, the advantages of both modes can be combined. The invention has now further recognized that the use of suitable flushing in two-stroke operation, the engine of a supercharged internal combustion engine is advantageous for the implementation of both modes, namely four-stroke operation and two-stroke operation is suitable. The invention has further recognized that different flushing pressures or purge gradients are required for both operating modes, namely two-stroke and four-stroke operation. The purging gradient here denotes the pressure difference between compressed fresh or charge air after compression and the exhaust gas discharged from the engine before entering the power turbine.
Bei einem Zweitakt-Betrieb ist ein günstiges Spülgefälle in der Regel höher, da der Vorgang des Ladens von Frischgas in einen Zylinders und der Vorgang des Ausstoßens von Abgas aus einem Zylinders nicht - im Gegensatz zum Viertakt-Betrieb - in jeweils separaten Takten erfolgt, sondern zusammen während eines Takts. Für diesen auch als Spülen bezeichneten Vorgang muss das in den Zylinder eingehende Frischgas insbesondere mit einem ausreichend hohen Druck beaufschlagt sein, um das sich im Zylinder befindliche Abgas auf effektive Weise zu verdrängen. Dies trifft—hier nur beispielsweise aufgeführt— insbesondere für eine besonders vorteilhafte Kopfumkehrspülung zu. Bei etwaigen nachgeschalteten Abgasturbo ladern (ATL) wird der Abgasgegendruck weiter erhöht und die Verdichtung des Frischgases muss zur Sicherstellung einer effektiven Spülung des Zylinders weiter erhöht werden. In a two-stroke operation, a favorable purging gradient is usually higher, since the process of loading fresh gas into a cylinder and the process of ejecting exhaust gas from a cylinder is not - in contrast to the four-stroke operation - in separate cycles, but together during a tact. For this process, also referred to as rinsing, the incoming fresh gas into the cylinder must in particular have a sufficiently high pressure be acted upon to displace the exhaust gas located in the cylinder in an effective manner. This applies - here listed only for example - especially for a particularly advantageous head reversal flushing. In any downstream exhaust turbochargers (ATL), the exhaust back pressure is further increased and the compression of the fresh gas must be further increased to ensure effective flushing of the cylinder.
Da moderne Motoren in der Regel mit einem Abgasturbolader betrieben werden, können sie, insbesondere aufgrund der starren, bzw. mechanisch-unmittelbar gekoppelten, Verbindung zwischen ATL-Turbine und ATL- Verdichter, im Kennfeld des Motors zuweilen nur relativ kleine Differenzdrücke bzw. Spülgefälle von insbesondere ca. 0,6 bar realisieren. Dieser Wert liegt insbesondere für einen Zweitakt-Betrieb in einem nicht optimalen Bereich. Daher ist das Umschalten zwischen Zweitakt-Betrieb und Viertakt-Betrieb in einer zu technischen und wirtschaftlichen Vorteilen führenden Weise bislang nur begrenzt möglich. Die Erfindung hat von diesen Sachzusammenhängen ausgehend vor allem erkannt, dass ein leistungsmäßig variabel einstellbarer Verdichter das Einstellen eines für ein bestimmtes Spülgefälle benötigten Ladedrucks in vorteilhafter Weise ermöglicht, da der Ladedruck unabhängig vom Abgasgegendruck eingestellt werden kann. Erfindungsgemäß ist deshalb vorgesehen, dass die Kurbelwelle von der Nutzturbine antreibbar ist über die erste rotatorische Bewegung, der Verdichter von der Kurbelwelle antreibbar ist über die zweite rotatorische Bewegung wobei sich die zweite rotatorische Bewegung für den Verdichter unterschiedlich von der ersten rotatorischen Bewegung der Nutzturbine einstellen kann. Since modern engines are usually operated with an exhaust gas turbocharger, they can, in particular due to the rigid, or mechanically-directly coupled, connection between ATL turbine and ATL compressor, in the engine map sometimes only relatively small differential pressures or scavenging of In particular realize about 0.6 bar. This value is in a non-optimal range, especially for a two-stroke operation. Therefore, the switching between two-stroke operation and four-stroke operation in a way leading to technical and economic benefits so far only limited possible. The invention has recognized from these factual relationships, above all, that a variable-performance adjustable compressor makes it possible to set a required for a particular purge gradient boost pressure in an advantageous manner, since the boost pressure can be adjusted independently of the exhaust back pressure. According to the invention, it is therefore provided that the crankshaft can be driven by the power turbine via the first rotational movement, the compressor can be driven by the crankshaft via the second rotational movement, wherein the second rotational movement for the compressor can be different from the first rotational movement of the power turbine ,
Das Konzept der Erfindung führt zur Lösung der Aufgabe auch auf eine Einrichtung nach Anspruch 11 zum Betrieb einer Brennkraftmaschine und eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 12. The concept of the invention leads to the solution of the problem also to a device according to claim 11 for the operation of an internal combustion engine and an internal combustion engine according to claim 12.
Entsprechend ist die Einrichtung vorgesehen zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit einem Motor und einer Laderanordnung, wobei ein dem Motor zugeführter Ladeluftstrom mittels mindestens eines Verdichters verdichtet und mindestens eine Turbine mit einem aus dem Motor ausgeleiteten Abgasstrom beaufschlagt werden kann, insbesondere ausgebildet zur Durchführung eines Verfahrens gemäß dem Konzept der Erfindung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, wobei die Kurbelwelle von der Nutzturbine antreibbar ist über die erste rotatorische Bewegung, der Verdichter von der Kurbelwelle antreibbar ist über die zweite rotatorische Bewegung wobei sich die zweite rotatorische Bewegung für den Verdichter unterschiedlich von der ersten rotatorischen Bewegung der Nutzturbine einstellen kann. Accordingly, the device is provided for operating an internal combustion engine having a motor and a charger arrangement, wherein a charge air flow supplied to the engine is compressed by means of at least one compressor and at least one turbine can be acted upon by an exhaust gas flow discharged from the engine, in particular designed for carrying out a method according to the concept of the invention for operating an internal combustion engine, wherein the crankshaft of the power turbine is drivable via the first rotational movement, the compressor is driven by the crankshaft via the second rotational movement wherein the second rotational movement for the compressor is different from the can set the first rotary movement of the power turbine.
Die Brennkraftmaschine weist einen Motor und eine Laderanordnung auf, wobei die Laderanordnung aufweist: - eine Nutzturbine zur Wandlung von Energie eines Abgasstromes des Motors in eine rotatorische Bewegung, einen Verdichter zum Verdichten eines Ladeluftstroms für den Motor, wobei die Brennkraftmaschine ausgebildet ist zur Durchführung eines Verfahrens gemäß dem Konzept der Erfindung und/oder eine Einrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine aufweist. The internal combustion engine comprises a motor and a supercharger arrangement, wherein the supercharger arrangement comprises: a power turbine for converting energy of an exhaust gas stream of the engine into a rotary movement, a compressor for compressing a charge air flow for the engine, wherein the internal combustion engine is designed to carry out a method according to the concept of the invention and / or a device for operating an internal combustion engine.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen und geben im Einzelnen vorteilhafte Möglichkeiten an, das oben erläuterte Konzept im Rahmen der Aufgabenstellung sowie hinsichtlich weiterer Vorteile zu realisieren.  Advantageous developments of the invention can be found in the dependent claims and specify in particular advantageous ways to realize the above-described concept within the scope of the problem and with regard to further advantages.
Insbesondere ist gemäß einem Konzept einer Weiterbildung der Verdichter nicht direkt mechanisch mit der Nutzturbine gekoppelt ist, sondern nur mittelbar, nämlich sowohl Verdichter als auch Nutzturbine an die Kurbelwelle des Motors gekuppelt werden können mittels einer Kupplungsanordnung, wird weiterhin eine vorteilhafte Möglichkeit der Energierückgewinnung aus dem Abgasstrom erreicht. In particular, according to a concept of a development of the compressor is not directly mechanically coupled to the power turbine, but only indirectly, namely both compressor and turbine can be coupled to the crankshaft of the engine by means of a clutch assembly, is still an advantageous way of energy recovery from the exhaust stream reached.
Die„mittelbare Kupplung" bedeutet insbesondere, dass Nutzturbine und Verdichter über die Kurbelwelle (statt direkt und starr, beispielsweise über eine Turboladerwelle) gekuppelt sind; damit sind sie sozusagen „mechanisch entkoppelt" —das heißt vor allem „nicht direkt mechanisch miteinander verbunden"-- . „Mittelbar" in diesem Sinn bedeutet somit, dass Nutzturbine und Verdichter an die Kurbelwelle des Motors mechanisch und momentenübertragend kuppelbar sind. In particular, the "indirect clutch" means that the utility turbine and compressor are coupled via the crankshaft (rather than directly and rigidly, for example via a turbocharger shaft); they are, so to speak, "mechanically decoupled" -that is, above all, "not directly mechanically interconnected" -. "Indirect" in this sense thus means that the turbine and compressor to the crankshaft of the engine are coupled mechanically and torque transmitting.
Die durch die Nutzturbine aus dem Abgasstrom zurückgewonnene Energie wird somit nicht direkt, bzw. nicht ausschließlich zur Verdichtung der Ladeluft verwendet, sondern gemäß dem Konzept der Erfindung zunächst durch Kupplung der Nutzturbine mit der Kurbelwelle des Motors in Form einer Drehbewegung und somit in Form kinetischer Energie in den Motor zurückgeführt. The energy recovered by the power turbine from the exhaust gas flow is thus not used directly, or not exclusively for compressing the charge air, but according to the concept of the invention, first by coupling the power turbine with the crankshaft of the engine in the form of a rotary motion and thus in the form of kinetic energy returned to the engine.
Von der Kurbelwelle wird diese zurückgeführte kinetische Energie zusammen mit der vom Motor erzeugten kinetischen Energie und der sich aus der Massenträgheit der bewegten Motorkomponenten ergebenden, gespeicherten kinetischen Energie durch ein entgegengesetztes Abtriebsmoment, welches sich aus der Primärbewegung des Motors, beispielsweise der Vortriebsbewegung eines Fahrzeugs, und weiteren triebführend verbundenen Aggregaten ergibt, verbraucht. Zu derartigen Aggregaten zählt gemäß dem Konzept der Erfindung insbesondere auch der Verdichter, welcher mittels einer Verdichterkupplung an die Kurbelwelle angeschlossen werden kann. Auf diese Weise kann der Zeitpunkt der Energierückgewinnung durch die Nutzturbine und der Zeitpunkt der Energiebereitstellung für den Verdichter vorteilhaft entkoppelt werden, dies insbesondere im Gegensatz zu einem herkömmlichen Abgasturbolader (ATL). From the crankshaft, this recirculated kinetic energy, together with the kinetic energy generated by the engine and the resulting from the inertia of the moving engine components, stored kinetic energy by an opposite output torque resulting from the primary movement of the engine, such as the propulsion movement of a vehicle, and further drivingly connected aggregates results, consumed. According to the concept of the invention, such aggregates also include, in particular, the compressor, which can be connected to the crankshaft by means of a compressor clutch. In this way, the time of energy recovery by the power turbine and the time of the energy supply for the compressor can be advantageously decoupled, this in particular in contrast to a conventional exhaust gas turbocharger (ATL).
Insbesondere wird—anstelle einer herkömmlichen, zumindest teilweisen, direkten Nutzung der Abgasenergie zur Verdichtung von Ladeluft bei einer üblichen mechanisch-unmittelbar gekoppelten Nutzturbine und Verdichter (beispielsweise über eine starre Turboladerwelle)-- eine Nutzung der Abgasenergie zur Rückgewinnung von mechanischer Energie bzw. Bewegungsenergie durch Speisung der Kurbelwelle des Motors durch eine Nutzturbine vorteilhaft genutzt; und zwar von der ersten rotatorischen Bewegung der Nutzturbine. Diese erste rotatorische Bewegung der Nutzturbine kann gemäß dem Konzept der Erfindung—infolge der über den lediglich mittelbaren Antrieb definierten Entkopplung von Nutzturbine und Verdichter- - abgenommen werden durch die Kurbelwelle und/oder den Verdichter oder eben nicht abgenommen werden; so kann sich allgemein die zweite rotatorische Bewegung für den Verdichter unterschiedlich von der ersten rotatorischen Bewegung der Nutzturbine einstellen. Demnach ist dann der Verdichter von der Nutzturbine mittelbar antreibbar über eine zweite rotatorische Bewegung für den Verdichter in dem Sinne, dass sich die zweite rotatorische Bewegung für den Verdichter unterschiedlich von der ersten rotatorischen Bewegung der Nutzturbine einstellen kann. Insbesondere kann die zweite rotatorische Bewegung für den Verdichter unabhängig von der ersten rotatorischen Bewegung der Nutzturbine eingestellt werden oder stellt sich nach dem Betrieb des Motors ein. Diese zweite rotatorische Bewegung wird ggf. von der Kurbelwelle über deren Ankopplung an den Verdichter und/oder die Nutzturbine zur Verfügung gestellt. Die zweite rotatorische Bewegung für den Verdichter ist demnach unabhängig von der ersten rotatorischen Bewegung der Nutzturbine einstellbar, beispielweise mit einem geeigneten Übersetzungsverhältnis oder frei infolge des aktuellen Betriebs des Motors. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn für einen Zweitakt-Betrieb ein relativ hohes Spülgefälle erreicht werden soll. Das Konzept bietet vorzugsweise die Basis für eine in verbesserter Weise funktionierende Brennkraftmaschine, da die Umschaltmöglichkeit von Zweitakt-Betrieb auf Viertakt-Betrieb sowie die Laderanordnung gemäß der Erfindung in synergetischer Weise zusammenwirken und einen effizienten, insbesondere ressourceneffizienten, Betrieb ohne wesentliche Leistungseinbußen, die bei einem herkömmlichen Turbolader auftreten würden, zu ermöglichen. In particular, instead of a conventional, at least partial, direct use of the exhaust gas energy for the compression of charge air in a conventional mechanically-directly coupled turbine and compressor (for example via a rigid turbocharger shaft) - a use of the exhaust energy for the recovery of mechanical energy or kinetic energy Supply of the crankshaft of the engine used by a power turbine advantageous; namely from the first rotary movement of the power turbine. This first rotary movement of the power turbine can be removed according to the concept of the invention-as a result of the decoupling of power turbine and compressor-defined via the only indirect drive - be removed by the crankshaft and / or the compressor or just not; in general, therefore, the second rotary motion for the compressor may be different than the first rotary motion of the power turbine. Accordingly, then the compressor of the power turbine is indirectly driven via a second rotational movement for the compressor in the sense that the second rotational movement for the compressor can be set differently from the first rotational movement of the power turbine. In particular, the second rotational movement for the compressor can be adjusted independently of the first rotary movement of the power turbine or adjusts itself after the operation of the engine. This second rotational movement is possibly provided by the crankshaft via their coupling to the compressor and / or the power turbine available. The second rotational movement for the compressor is thus independent of the first rotary movement of the power turbine adjustable, for example, with a suitable gear ratio or free as a result of the current operation of the engine. This is particularly advantageous if a relatively high purging gradient is to be achieved for a two-stroke operation. The concept preferably provides the basis for an engine operating in an improved manner, since the switchover possibility of two-stroke operation to four-stroke operation and the charger assembly according to the invention in a synergetic way and an efficient, in particular resource-efficient, operation without significant performance losses, in a conventional turbocharger would occur.
Weiterhin ist bei diesem Ansatz gemäß dem Konzept vorteilhaft, dass die von der Nutzturbine gewonnene kinetische Energie nicht wie bei bestehenden Ansätzen zur Speicherung und späterer Nutzung verlustbehaftet in eine andere Energieform, insbesondere elektrische Energie, umgewandelt werden muss, sondern direkt, d. h. in kinetischer Form der Kurbelwelle zugeführt wird. Dasselbe gilt für Umwandlungsverluste bei der späteren Rückumwandlung insbesondere bei elektrischen Energiespeichern von elektrischer in kinetische Energie, die bei diesem Ansatz gemäß dem Konzept nicht auftreten. Furthermore, it is advantageous in this approach according to the concept that the kinetic energy obtained from the power turbine does not have to be converted into another form of energy, in particular electrical energy, as is the case with existing approaches for storage and later use, but directly, ie. H. is fed in kinetic form of the crankshaft. The same applies to conversion losses in the later reconversion, in particular in electrical energy stores from electrical to kinetic energy, which do not occur in this approach according to the concept.
Somit wird bei einer Rückführung der kinetischen Energie über die Nutzturbine in die Kurbelwelle gemäß dem Konzept der Motor entlastet, was zu einer vorteilhaften Einsparung von Treibstoff führt. Thus, with a return of the kinetic energy via the power turbine into the crankshaft according to the concept of the engine relieved, which leads to an advantageous saving of fuel.
Analog kann gemäß dem Konzept zwecks Antriebs des Verdichters die Kurbelwelle, insbesondere bei einem spontanen Leistungsbedarf, an den Verdichter gekoppelt werden. Durch das Massenträgheitsmoment der Kurbelwelle und gegebenenfalls sämtlicher momentenübertragend verbundenen Komponenten des Antriebsstrangs (einschließlich der Trägheit des sich bewegenden Fahrzeugs) kann der Verdichter vergleichsweise sprunghaft auf Nenndrehzahl gebracht werden, um den spontanen Leistungsbedarf zu erfüllen - dies insbesondere im Vergleich zu einem herkömmlichen, erst durch Anströmung mit Abgas zu beschleunigenden Abgasturbo lader. Analogously, according to the concept for the purpose of driving the compressor, the crankshaft can be coupled to the compressor, in particular in the case of a spontaneous power requirement. By the moment of inertia of the crankshaft and possibly all torque transmitting connected components of the drive train (including the inertia of the moving vehicle), the compressor can be comparatively abruptly brought to nominal speed to meet the spontaneous power requirements - especially in comparison to a conventional, only by flow with Exhaust gas to be accelerated Abgasturbo loader.
Insbesondere ist vorgesehen, dass das Verfahren weiter den Schritt aufweist: Umschalten von einem Viertakt-Betrieb des ersten Betriebsmodus in einen Zweitakt-Betrieb des zweiten Betriebsmodus. Konkret beinhaltet diese Weiterbildung insbesondere das Umschalten während des Betriebs von einem Viertakt-Betrieb in einen Zweitakt-Betrieb, um insbesondere gemäß dem Konzept der Erfindung auf vorteilhafte Weise kurzfristig eine höhere Leistung des Motors zu erreichen. Dies ist insbesondere vorteilhaft möglich, da durch die mechanische Entkopplung von Nutzturbine und Verdichter gemäß dem Konzept der Erfindung trotz des Zweitakt-Betriebs ein ausreichend hohes Spülgefälle erzeugt werden kann. In particular, it is provided that the method further comprises the step of: switching from a four-stroke operation of the first operating mode to a two-stroke operation of the second operating mode. Specifically, this development includes in particular the switching during operation of a four-stroke operation in a two-stroke operation, in particular according to the concept of the invention in an advantageous manner to achieve a short time higher power of the engine. This is particularly advantageously possible, since despite the two-stroke operation, a sufficiently high scavenging gradient can be generated by the mechanical decoupling of power turbine and compressor according to the concept of the invention.
Im Rahmen einer besonders bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Verfahren weiter den Schritt aufweist: Umschalten von einem Zweitakt-Betrieb des zweiten Betriebsmodus in einen Viertakt-Betrieb des ersten Betriebsmodus. Dies kann konkret bedeuten, dass der Motor der Brennkraftmaschine, nachdem er bereits in einem vorherigen Schritt von einem Viertakt- Betrieb in einen Zweitakt-Betrieb umgeschaltet wurde, wieder zurück in einen Viertakt-Betrieb umgeschaltet wird. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn die höhere Leistung des Zweitakt- Betrieb, die bei transienten Anforderungen wie beispielsweise während des Beschleunigens vorteilhaft genutzt wird, in einem momentanen Betriebszustand des Motors nicht benötigt wird. In einem derartigen, insbesondere stationären Betriebszustand, kann die Brennkraftmaschine daher gemäß dem Konzept der Erfindung zu Gunsten eines niedrigeren Kraftstoffverbrauchs sowie niedrigeren Schadstoffemissionen in einen Viertakt-Betrieb geschaltet werden. Within the scope of a particularly preferred development, it is provided that the method further comprises the step of switching from a two-stroke operation of the second operating mode to a four-stroke operation of the first operating mode. Specifically, this may mean that the engine of the internal combustion engine, after it has already been switched in a previous step of a four-stroke operation in a two-stroke operation, is switched back to a four-stroke operation. This is particularly advantageous if the higher power of the two-stroke operation, which is advantageously used in transient requirements such as during acceleration, is not needed in a current operating state of the engine. In such, in particular stationary operating state, the internal combustion engine can therefore be switched in accordance with the concept of the invention in favor of a lower fuel consumption and lower pollutant emissions in a four-stroke operation.
Insbesondere ist vorgesehen, dass die Nutzturbine über eine Turbinenkupplung an die Kurbelwelle des Motors kuppelbar ist. Dies beinhaltet konkret insbesondere, dass die Triebverbindung zwischen Nutzturbine und Kurbelwelle des Motors geschlossen und geöffnet werden kann. Hierdurch ist es in vorteilhafter Weise möglich, die Übertragung der von der Nutzturbine erzeugten Drehbewegung auf die Kurbelwelle des Motors je nach Bedarf herzustellen, zu unterbrechen, oder sogar graduell bzw. teilweise einzustellen. Auf diese Weise kann beispielsweise gewährleistet werden, dass eine langsamer drehende, von der Nutzturbine angetriebene Welle, von der Kurbelwelle getrennt wird, um eine bremsende Wirkung auf den Motor zu vermeiden. Im Rahmen einer besonders bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Turbinenkupplung als hydrodynamische Kupplung, insbesondere als füllungsgesteuerte hydrodynamische Kupplung, ausgebildet ist. Dies beinhaltet konkret insbesondere, dass eine Turbinen-Abtriebswelle der Nutzturbine über eine hydrodynamische Kupplung mit der Kurbelwelle des Motors, insbesondere weiterhin über ein Getriebe, verbunden ist. Gemäß dem Prinzip einer hydrodynamischen Kupplung wird das Drehmoment insbesondere nicht direkt, sondern durch das Antreiben eines beide Kupplungspartner umgebenden Fluids übertragen. Hierdurch wird auf vorteilhafter Weise erreicht, dass insbesondere Drehzahlsprünge eines Kupplungspartners durch das kontinuierliche Angleichen der Strömungsgeschwindigkeit des Fluids praktisch ruckfrei auf den anderen Kupplungspartner übertragen werden. Allgemein werden Drehschwingungen durch ein hydrodynamisches Getriebe gedämpft, was somit positiv zur Laufruhe beiträgt. Weiterhin beinhaltet eine derartige Weiterbildung insbesondere, dass das Fluid zur Kupplung beider Kupplungspartner in gesteuerter bzw. geregelter Weise in den beide Kupplungspartner umschließenden Kupplungsraum der hydrodynamischen Kupplung eingefüllt bzw. aus dem Kupplungsraum ausgelassen werden kann. Hierdurch kann in vorteilhafter Weise die Übertragungsleistung der hydrodynamischen Kupplung - und insbesondere die übertragene Drehzahl - im Betrieb kontinuierlich angepasst werden. In particular, it is provided that the power turbine can be coupled via a turbine clutch to the crankshaft of the engine. Specifically, this specifically means that the drive connection between the power turbine and the crankshaft of the engine can be closed and opened. This makes it possible in an advantageous manner to produce the transmission of the rotational movement generated by the power turbine to the crankshaft of the engine as needed, interrupt, or even adjust gradually or partially. In this way For example, it can be ensured that a slower rotating, driven by the power turbine shaft is separated from the crankshaft to avoid a braking effect on the engine. Within the scope of a particularly preferred development, it is provided that the turbine coupling is designed as a hydrodynamic coupling, in particular as a filling-controlled hydrodynamic coupling. Specifically, this specifically means that a turbine output shaft of the power turbine is connected via a hydrodynamic coupling with the crankshaft of the engine, in particular also via a transmission. In particular, according to the principle of a hydrodynamic coupling, the torque is not transmitted directly but by driving a fluid surrounding both coupling partners. As a result, it is achieved in an advantageous manner that, in particular, speed jumps of a clutch partner are transferred to the other clutch partner virtually without jerks by the continuous adjustment of the flow velocity of the fluid. In general, torsional vibrations are damped by a hydrodynamic transmission, which thus contributes positively to smoothness. Furthermore, such a development includes in particular that the fluid for coupling both coupling partners in a controlled or regulated manner in the both clutch partner enclosing the clutch space of the hydrodynamic coupling can be filled or discharged from the clutch chamber. As a result, the transmission power of the hydrodynamic coupling - and in particular the transmitted speed - can be continuously adjusted during operation in an advantageous manner.
Im Rahmen einer besonders bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Verdichter über eine Verdichterkupplung an die Kurbelwelle des Motors kuppelbar ist. Konkret beinhaltet dies insbesondere, dass die Triebverbindung zwischen Kurbelwelle des Motors und Verdichter je nach Bedarf geschlossen und geöffnet werden kann. Hierdurch ist es in vorteilhafter Weise möglich, die Übertragung der von der Kurbelwelle des Motors erzeugten Drehbewegung auf den Verdichter je nach Bedarf herzustellen, zu unterbrechen, oder sogar graduell bzw. teilweise einzustellen. Somit kann auf vorteilhafte Weise die Leistung des Verdichters und somit der Grad der Verdichtung der Ladeluft je nach momentaren Anforderungen und aktuell vorherrschenden Betriebsbedingungen, insbesondere kontinuierlich oder quasikontinuierlich in der Art eines Regelkreises, eingestellt werden. Dies ist insbesondere vorteilhaft verglichen mit einer herkömmlichen starren Triebverbindung zwischen Turbine und Verdichter, bei der eine derartige Einstellung nicht ohne Weiteres möglich ist. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Verdichterkupplung als hydrodynamische Kupplung, insbesondere als füllungsgesteuerte hydrodynamische Kupplung, ausgebildet ist. Dies beinhaltet konkret insbesondere, dass eine Antriebswelle des Verdichters über eine hydrodynamische Kupplung mit der Kurbelwelle des Motors verbunden ist. Gemäß dem Prinzip einer hydrodynamischen Kupplung wird das Drehmoment insbesondere nicht direkt, sondern durch das Antreiben eines beide Kupplungspartner umgebenden Fluids übertragen. Hierdurch wird auf vorteilhafter Weise erreicht, dass insbesondere Drehzahlsprünge eines Kupplungspartners durch das kontinuierliche Angleichen der Strömungsgeschwindigkeit des Fluids praktisch ruckfrei auf den anderen Kupplungspartner übertragen werden. Allgemein werden Drehschwingungen durch ein hydrodynamisches Getriebe gedämpft, was somit positiv zur Laufruhe beiträgt. Konkret bedeutet dies insbesondere, dass das Fluid zur Kupplung beider Kupplungspartner in gesteuerter bzw. geregelter Weise in den beide Kupplungspartner umschließenden Kupplungsraum der hydrodynamischen Kupplung eingefüllt bzw. aus dem Kupplungsraum ausgelassen werden kann. Hierdurch kann in vorteilhafter Weise die Übertragungsleistung der hydrodynamischen Kupplung im Betrieb kontinuierlich angepasst werden und insbesondere die Drehzahl des Verdichters im Betrieb gesteuert bzw. geregelt werden. Weiterhin beinhaltet eine derartige Weiterbildung insbesondere, dass das Fluid zur Kupplung beider Kupplungspartner in gesteuerter bzw. geregelter Weise in den beide Kupplungspartner umschließenden Kupplungsraum der hydrodynamischen Kupplung eingefüllt bzw. aus dem Kupplungsraum ausgelassen werden kann. Hierdurch kann in vorteilhafter Weise die Übertragungsleistung der hydrodynamischen Kupplung im Betrieb kontinuierlich angepasst werden und insbesondere die Drehzahl des Verdichters im Betrieb gesteuert bzw. geregelt werden. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Nutzturbine weiterhin über ein Nutzturbinen-Getriebe zwischen Turbinenkupplung und Kurbelwelle angeordnet, mit der Kurbelwelle kuppelbar ist. Konkret bedeutet dies, dass die Drehzahl der Nutzturbine vor dem Einspeisen in den Motor verändert, insbesondere reduziert werden kann. Hierzu kann die Drehzahl der in der Regel höher drehenden Nutzturbine durch ein Getriebe, insbesondere mit einem Übersetzungsverhältnis von i = 25 - 30, reduziert werden. Auf diese Weise wird vorteilhaft die Nutzung rückgewonnener Abgasenergie in mechanischer Form durch die direkte Übertragung auf die Kurbelwelle des Motors ermöglicht. Im Rahmen einer besonders bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Verdichter weiterhin über ein Verdichter-Getriebe zwischen Verdichterkupplung und Kurbelwelle angeordnet, mit der Kurbelwelle kuppelbar ist. Konkret beinhaltet dies insbesondere, dass die Drehzahl der Kurbelwelle des Motors mittels eines Verdichter-Getriebes verändert, insbesondere gesteigert, wird, um den Verdichter mit einer angepassten, insbesondere zur Verdichtung der Ladeluft ausreichend hohen Drehzahl anzutreiben. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise ermöglicht, die rotatorische Bewegung des Motors mittels einer entsprechenden Übersetzung für die Ladeluftverdichtung direkt zu nutzen. Im Rahmen einer bevorzugten Weiterbildung hat die Erfindung erkannt, dass sich für den Einsatz als Spülverfahren im Zweitakt-Betrieb insbesondere eine Kopfumkehrspülung als vorteilhaft erweist im Vergleich zu einem Zweitakt-Betrieb mit einer Längsspülung; besonders vorteilhaft bedarf eine Kopfumkehrspülung nur geringfügiger konstruktiver Anpassungen der Brennkraftmaschine. Insbesondere ist demnach vorgesehen, dass beim Betreiben der Brennkraftmaschine im Zweitakt-Betrieb die Zylinder durch eine Kopfumkehrspülung gespült werden. Konkret bedeutet dies insbesondere, dass der aus Zylinder und Kolben gebildete Brennraum über Öffnungen bzw. Ventile gespült, d.h. geflutet und entleert, wird, welche an einer Seite des Brennraums, insbesondere an der oberen Innenseite bzw. Kopfseite des Zylinders, angeordnet sind. Eine derartige Weiterbildung führt insbesondere zu dem Vorteil, dass der Aufbau des Triebwerks und insbesondere der einzelnen Zylinder dem Aufbau eines Viertakt- Motors gleich bzw. ähnlich sind und somit eine Anpassung zur Ermöglichung beider Betriebsmodi nur geringfügiger konstruktiver Änderungen der Brennkraftmaschine bedarf. Auf diese Weise ist es möglich, im Wesentlichen insbesondere durch Anpassung der Ventilsteuerung, beispielsweise durch hydraulisches Verstellen der Nockenwelle, zwischen Zweitakt-Betrieb und Viertakt-Betrieb umzuschalten. In the context of a particularly preferred development, it is provided that the compressor can be coupled to the crankshaft of the engine via a compressor clutch. Specifically, this includes in particular that the drive connection between the crankshaft of the engine and compressor can be closed and opened as needed. This makes it possible in an advantageous manner to produce the transmission of the rotational movement generated by the crankshaft of the motor to the compressor as needed, to interrupt, or even gradually or partially adjust. Thus, advantageously, the power of the compressor and thus the degree of compression of the charge air depending on momentary requirements and currently prevailing operating conditions, in particular continuously or quasi-continuously in the manner of a control loop, can be adjusted. This is particularly advantageous compared to a conventional rigid drive connection between the turbine and compressor, in which such an adjustment is not readily possible. In particular, it is provided that the compressor clutch is designed as a hydrodynamic coupling, in particular as a filling-controlled hydrodynamic coupling. Specifically, this specifically means that a drive shaft of the compressor is connected via a hydrodynamic coupling with the crankshaft of the engine. In particular, according to the principle of a hydrodynamic coupling, the torque is not transmitted directly but by driving a fluid surrounding both coupling partners. As a result, it is achieved in an advantageous manner that, in particular, speed jumps of a clutch partner are transferred to the other clutch partner virtually without jerks by the continuous adjustment of the flow velocity of the fluid. In general, torsional vibrations are damped by a hydrodynamic transmission, which thus contributes positively to smoothness. In concrete terms, this means, in particular, that the fluid for coupling both coupling partners in a controlled or regulated manner in the clutch housing enclosing the coupling space of the hydrodynamic coupling can be filled or discharged from the clutch space. In this way, the transmission power of the hydrodynamic coupling can be continuously adjusted during operation and in particular the speed of the compressor can be controlled or regulated during operation in an advantageous manner. Furthermore, such a development includes in particular that the fluid for coupling both coupling partners in a controlled or regulated manner in the both clutch partner enclosing the clutch space of the hydrodynamic coupling can be filled or discharged from the clutch chamber. In this way, the transmission power of the hydrodynamic coupling can be continuously adjusted during operation and in particular the speed of the compressor can be controlled or regulated during operation in an advantageous manner. In particular, it is provided that the power turbine continues to be arranged via a power turbine transmission between the turbine clutch and crankshaft, with the crankshaft can be coupled. Specifically, this means that the speed of the power turbine can be changed, in particular reduced, before it is fed into the engine. For this purpose, the speed of the generally higher-speed turbine can be reduced by a transmission, in particular with a transmission ratio of i = 25-30. In this way, the use of recovered exhaust gas energy in mechanical form is advantageously made possible by the direct transfer to the crankshaft of the engine. In the context of a particularly preferred embodiment, it is provided that the compressor is further arranged via a compressor transmission between compressor clutch and crankshaft, with the crankshaft can be coupled. Specifically, this includes in particular that the speed of the crankshaft of the engine by means of a compressor transmission changed, in particular increased, is to drive the compressor with an adapted, in particular for compressing the charge air sufficiently high speed. This makes it possible in an advantageous manner to use the rotational movement of the motor directly by means of a corresponding translation for the charge air compression. Within the scope of a preferred development, the invention has recognized that, in particular, a head reversal purge proves to be advantageous for use as a purge method in two-stroke operation in comparison to a two-stroke operation with a longitudinal purge; Particularly advantageous requires a head reversing flushing only minor constructive adjustments of the internal combustion engine. In particular, it is accordingly provided that when the internal combustion engine is operated in two-stroke operation, the cylinders are flushed by a head reversal flush. Specifically, this means in particular that the combustion chamber formed from cylinder and piston flushed through openings or valves, that is flooded and emptied is, which are arranged on one side of the combustion chamber, in particular on the upper inside or head side of the cylinder. Such a development leads in particular to the advantage that the structure of the engine and in particular of the individual cylinders are the same or similar to the structure of a four-stroke engine and thus requires an adaptation for enabling both operating modes only minor structural changes of the internal combustion engine. In this way it is possible, in particular, to switch between two-stroke operation and four-stroke operation, in particular by adapting the valve control, for example by means of hydraulic adjustment of the camshaft.
Weiterhin werden bei einer Kopfumkehrspülung vorteilhaft der Kolben, bzw. etwaige Kolbenringe und/oder Kolbendichtungen, nicht durch das Überlaufen von Einlassschlitzen, die zur Umsetzung anderer Spülverfahren, wie beispielsweise bei einer Längsspülung bzw. Gleichstromspülung, insbesondere im unteren Zylinderbereich angeordnet sind, mechanisch beansprucht. Dadurch wird die Gefahr der Beschädigung bzw. ein erhöhtes Verschleißen des Kolbens, bzw. etwaiger Kolbenringe und/oder Kolbendichtungen, vorteilhaft reduziert. Die Möglichkeit zur Einstellung eines höheren Spülgefälles, welche bei einer Kopfumkehrspülung insbesondere im Vergleich zu einer Längsspülung benötigt wird, wird durch die Kuppelbarkeit von Nutzturbine und Verdichter über die Kurbelwelle des Motors gemäß dem Konzept der Erfindung auf vorteilhafte Weise erreicht. Furthermore, in the case of a head reversing purge, the piston, or any piston rings and / or piston seals, are not stressed mechanically by the overflow of inlet slots which are arranged to implement other rinsing methods, such as, for example, a longitudinal rinse or DC rinse, in particular in the lower cylinder region. As a result, the risk of damage or increased wear of the piston, or any piston rings and / or piston seals, advantageously reduced. The possibility of setting a higher flushing gradient, which is required in a head reversing flushing in particular compared to a longitudinal flush, is achieved by the Kuppelbarkeit of the turbine and compressor via the crankshaft of the engine according to the concept of the invention in an advantageous manner.
Bezüglich der Brennkraftmaschine ist bei einer Weiterbildung vorgesehen, dass die Kupplungsanordnung elektromechanisch ausgebildet ist, insbesondere dass eine Drehbewegung in einen Generatorstrom beziehungsweise der Generatorstrom in eine Drehbewegung umwandelbar ist. Konkret beinhaltet dies insbesondere, dass sowohl turbinen- als auch verdichterseitig eine Anordnung bestehend aus Generator, Regler und Motor eine Umwandlung von kinetischer, insbesondere rotatorischer Energie in elektrische Energie, weiterhin eine Regelung und eine anschließende Rückumwandlung von elektrischer Energie in kinetische Energie ermöglicht. Durch eine derartige Weiterbildung kann durch die Umwandlung von Bewegungsenergie in elektrische Energie und umgekehrt insbesondere vorteilhaft sowohl turbinenseitig als auch verdichterseitig eine Drehzahlumwandlung erfolgen. Weiterhin ist es auch möglich, die in elektrische Energie umgewandelte Bewegungsenergie durch geeignete Energiespeicher, insbesondere Akkus, zu speichern und zu einem späteren Zeitpunkt wieder in Bewegungsenergie zurückzuwandern. Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Brennkraftmaschine ist vorgesehen, dass die Abgasturbine einen Generator antreibt. Der von diesem Generator erzeugte Strom treibt einen Elektromotor an, der über eine geeignete Übersetzung mechanisch mit der Kurbelwelle des Motors verbunden ist. Somit wird die von der Abgasturbine erzeugte Energie auf den Motor übertragen. Durch Steuerung/Regelung des Elektromotors kann im gesamten Kennfeld des Motors die maximal verfügbare Energie aus dem Motor übertragen werden. With regard to the internal combustion engine is provided in a development that the clutch assembly is formed electromechanically, in particular that a rotational movement in a generator current or the generator current is convertible into a rotary motion. Specifically, this includes in particular that both turbine and compressor side an arrangement consisting of generator, controller and motor allows a conversion of kinetic, in particular rotational energy into electrical energy, further a regulation and a subsequent reconversion of electrical energy into kinetic energy. By such a development can be carried out by the conversion of kinetic energy into electrical energy and vice versa particularly advantageous both turbine-side and compressor side, a speed conversion. Furthermore, it is also possible to store the kinetic energy converted into electrical energy by means of suitable energy stores, in particular rechargeable batteries, and to migrate them back into kinetic energy at a later time. In a preferred embodiment of the internal combustion engine is provided that the exhaust gas turbine drives a generator. The power generated by this generator drives an electric motor, which is mechanically connected via a suitable transmission with the crankshaft of the engine. Thus, the energy generated by the exhaust gas turbine is transmitted to the engine. By controlling the electric motor, the maximum available energy can be transmitted from the engine throughout the engine map.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Brennkraftmaschine ist vorgesehen, dass die Kurbelwelle des Motors mechanisch einen Generator antreibt. Der von diesem Generator erzeugte Strom treibt einen Elektromotor an, der über eine geeignete Übersetzung mechanisch mit dem Verdichter verbunden ist. Somit wird die vom Motor erzeugte Energie (unabhängig von der verfügbaren Abgasenthalpie) auf den Verdichter übertragen. Durch Steuerung/Regelung des Elektromotors kann im gesamten Kennfeld des Motors die optimale Drehzahl für den Verdichter eingestellt werden. Ausführungsformen der Erfindung werden nun nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Diese soll die Ausführungsformen nicht notwendigerweise maßstäblich darstellen, vielmehr ist die Zeichnung, wo zur Erläuterung dienlich, in schematisierter und/oder leicht verzerrter Form ausgeführt. Im Hinblick auf Ergänzungen der aus der Zeichnung unmittelbar erkennbaren Lehren wird auf den einschlägigen Stand der Technik verwiesen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass vielfältige Modifikationen und Änderungen betreffend die Form und das Detail einer Ausführungsform vorgenommen werden können, ohne von der allgemeinen Idee der Erfindung abzuweichen. Die in der Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Weiterbildung der Erfindung wesentlich sein. Zudem fallen in den Rahmen der Erfindung alle Kombinationen aus zumindest zwei der in der Beschreibung, der Zeichnung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale. Die allgemeine Idee der Erfindung ist nicht beschränkt auf die exakte Form oder das Detail der im folgenden gezeigten und beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen oder beschränkt auf einen Gegenstand, der eingeschränkt wäre im Vergleich zu dem in den Ansprüchen beanspruchten Gegenstand. Bei angegebenen Bemessungsbereichen sollen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als Grenzwerte offenbart und beliebig einsetzbar und beanspruchbar sein. Der Einfachheit halber sind nachfolgend für identische oder ähnliche Teile oder Teile mit identischer oder ähnlicher Funktion gleiche Bezugszeichen verwendet. In a preferred embodiment of the internal combustion engine is provided that the crankshaft of the engine mechanically drives a generator. The power generated by this generator drives an electric motor, which is mechanically connected to the compressor via a suitable gear ratio. Thus, the energy generated by the engine (regardless of the available exhaust gas enthalpy) is transferred to the compressor. By controlling the electric motor, the optimum speed for the compressor can be set throughout the engine map. Embodiments of the invention will now be described below with reference to the drawing. This is not necessarily to scale the embodiments, but the drawing, where appropriate for explanation, executed in a schematized and / or slightly distorted form. With regard to additions to the teachings directly recognizable from the drawing reference is made to the relevant prior art. It should be noted that various modifications and changes may be made in the form and detail of an embodiment without departing from the general idea of the invention. The disclosed in the description, in the drawing and in the claims features of the invention may be essential both individually and in any combination for the development of the invention. In addition, all combinations of at least two of the features disclosed in the description, the drawings and / or the claims fall within the scope of the invention. The general idea of the invention is not limited to the exact form or detail of the preferred embodiments shown and described below or limited to an article which would be limited in comparison with the subject matter claimed in the claims. For the given design ranges, values within the stated limits should also be disclosed as limit values and be arbitrarily usable and claimable. For simplicity, the same reference numerals are used below for identical or similar parts or parts with identical or similar function.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in: Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of the preferred embodiments and from the drawing; this shows in:
Fig. 1 A - B eine schematische Darstellung der Abfolge eines Zweitakt- Verbrennungsprozesses, Fig. 2A - D eine schematische Darstellung der Abfolge eines Viertakt- Verbrennungsprozesses, 1 A - B is a schematic representation of the sequence of a two-stroke combustion process, Fig. 2A - D is a schematic representation of the sequence of a four-stroke combustion process,
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Weiterbildung einer Laderanordnung gemäß dem Konzept der Erfindung, eine schematische Darstellung einer alternativen Umsetzung nach dem Konzept der Erfindung, Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Spülung eines Zylinders im Zweitakt-Betrieb gemäß dem Konzept der Erfindung, 3 is a schematic representation of a development of a loader arrangement according to the concept of the invention, a schematic representation of an alternative implementation according to the concept of the invention, 5 is a schematic representation of a flushing of a cylinder in two-stroke operation according to the concept of the invention,
Fig. 6 ein Motorkennfeld. Fig. 6 is a motor map.
Fig. lA und Fig. 1B zeigen eine schematische Darstellung der Abfolge eines Zweitakt- Verbrennungsprozesses. In Fig. 1A ist ein Zylinder 420 dargestellt, in dem ein in Richtung der Zylinderachse des Zylinders 420 translatorisch beweglicher Kolben 424 angeordnet ist. Der Kolben 424 befindet sich in der Darstellung in der Nähe eines unteren Totpunkts UT. Nach dem Prinzip der Kopfumkehrspülung strömt Gas, insbesondere ein Zweitakt-Ladeluftstrom L2T, in den im Wesentlichen aus einer Zylinderwand 422 des Zylinders 420 sowie dem Kolben 424 gebildeten Brennraum 432. Die Ladeluft L2T wird hierzu durch mindestens ein Einlassventil 426E in den Brennraum 432 befördert. FIGS. 1A and 1B show a schematic representation of the sequence of a two-stroke combustion process. In Fig. 1A, a cylinder 420 is shown, in which a in the direction of the cylinder axis of the cylinder 420 translationally movable piston 424 is arranged. The piston 424 is shown in the vicinity of a bottom dead center UT. According to the principle of reversing the head, gas, in particular a two-stroke charge air stream L2T, flows into the combustion chamber 432 formed essentially by a cylinder wall 422 of the cylinder 420 and the piston 424. The charge air L2T is conveyed into the combustion chamber 432 by at least one inlet valve 426E.
Der Zweitakt-Ladeluftstrom L2T wird dazu vorher durch einen Verdichter 300, welcher gemäß dem Konzept der Erfindung angetrieben wird, auf einen für den Zweitakt-Betrieb ausreichend hohen Druck verdichtet. Gleichzeitig wird mit dem Einströmen des Ladeluftstrom L2T im Brennraum 432 befindliches Abgas verdrängt. Dieses Abgas verlässt in Form eines Zweitakt- Abgasstromes A2T durch mindestens ein Auslassventil 426A, welches vorliegend an der oberen Seite des Zylinders 420 in der Nähe eines oberen Totpunkts OT angeordnet ist, den BrennraumThe two-stroke charge air flow L2T is previously compressed by a compressor 300, which is driven according to the concept of the invention, to a sufficiently high pressure for the two-stroke operation. At the same time displaced with the influx of the charge air stream L2T in the combustion chamber 432 located exhaust gas. This exhaust gas leaves the combustion chamber in the form of a two-stroke exhaust gas flow A2T through at least one exhaust valve 426A, which is arranged here on the upper side of the cylinder 420 in the vicinity of a top dead center OT
432. 432nd
Der in Fig. 1A dargestellte Vorgang beinhaltet also ein Laden des Brennraums 432 mit Ladeluft L2T und praktisch gleichzeitig ein Ausstoßen des Abgases A2T. In Fig. 2B befindet sich der Kolben 424 in der Nähe des oberen Totpunkts OT, d.h. dass der Brennraum 432 beinahe sein Minimal volumen erreicht hat. Dies bedeutet, dass die zuvor in den Brennraum 432 geströmte Ladeluft L2T durch die Aufwärtsbewegung des Kolbens 424 und somit die Verkleinerung des Brennraums 432 verdichtet worden ist. Das Einlassventil 426E und das Auslassventil 426A 426 sind dabei geschlossen, um ein Austreten der Ladeluft L2T zu verhindern. Der dargestellte Zustand stellt praktisch das Ende des Verdichtungsvorgangs dar. Durch eine Zündung ZUE des verdichteten Gases im Brennraum 432 wird der Kolben 426 anschließend in der auch als Arbeitsphase bezeichneten Phase von dem expandierenden Gas abwärts in Richtung eines unteren Totpunkts UT bewegt. Praktisch bei Erreichen des unteren Totpunkts UT durch den Kolben 424 beginnt der Zyklus durch den in Fig. 1A dargestellten Lade- bzw. Ausstoßvorgang erneut. The process illustrated in FIG. 1A thus includes charging the combustion chamber 432 with charge air L2T and virtually simultaneously discharging the exhaust gas A2T. In Fig. 2B, the piston 424 is in the vicinity of the top dead center OT, that is, that the combustion chamber 432 has reached almost its minimum volume. This means that the charge air L2T which has previously flowed into the combustion chamber 432 has been compressed by the upward movement of the piston 424 and thus the reduction of the combustion chamber 432. The inlet valve 426E and the outlet valve 426A 426 are closed to prevent leakage of the charge air L2T. The illustrated state is practically the end of the compression process. By ignition ZUE of the compressed gas in the combustion chamber 432 of the piston 426 is then moved in the phase referred to as the working phase of the expanding gas down toward a bottom dead center UT. Practically when the bottom dead center UT is reached by the piston 424, the cycle starts again by the loading or ejecting operation shown in FIG. 1A.
Fig. 2A bis 2D zeigen eine schematische Darstellung der Abfolge eines Viertakt- Verbrennungsprozesses. In Fig. 2A ist der Vorgang des Ladens in einem Zylinder 420 dargestellt. Durch die Position eines Kolbens 424 nahe des unteren Totpunkts UT weist der Brennraum 432 praktisch sein größtmögliches Volumen auf. Ein Viertakt-Lade luftstrom L4T strömt, insbesondere durch vorherige Druckbeaufschlagung durch einen hier nicht näher dargestellten Verdichter 300 und/oder durch einen durch die Abwärtsbewegung des Kolbens 424 erzeugten Unterdruck, durch das geöffnete Einlassventil 426E in den Brennraum 432. Im Gegensatz zu dem im Fig. 1A dargestellten Zweitakt-Betrieb ist vorliegend das Auslassventil 426 A geschlossen. FIGS. 2A to 2D show a schematic representation of the sequence of a four-stroke combustion process. FIG. 2A shows the process of loading in a cylinder 420. Due to the position of a piston 424 near bottom dead center UT, the combustion chamber 432 practically has its largest possible volume. A four-stroke charge air flow L4T flows, in particular by prior pressurization by a compressor 300 not shown here and / or by a negative pressure generated by the downward movement of the piston 424, through the open inlet valve 426E in the combustion chamber 432nd In contrast to the in FIG 1A illustrated two-stroke operation is in this case the exhaust valve 426 A closed.
In Fig. 2B befindet sich der Kolben 424 nahe des oberen Totpunkts OT. Das Einlassventil 426E und das Auslassventil 426A sind geschlossen; das im vorherigen, in Fig. 2A dargestellten, Schritt eingeströmte Gas ist zu dem vorliegend dargestellten Zeitpunkt also bereits verdichtet. Der in Fig. 2B dargestellte Zustand stellt praktisch das Ende des Verdichtens dar. Es erfolgt eine Zündung ZUE. In Fig. 2B, the piston 424 is near top dead center OT. The intake valve 426E and the exhaust valve 426A are closed; the gas which has flowed in the previous step, represented in FIG. 2A, is thus already compressed at the instant represented here. The state shown in Fig. 2B is practically the end of the compression. There is an ignition ZUE.
In Fig. 2C befindet sich der Kolben 424 wieder am unteren Totpunkt UT. Diesem Zustand ist eine Expansion durch die Zündung ZUE des verdichteten Gases vorangegangen, welche wiederum im Anschluss an den in Fig. 2B dargestellten Endzustand des Verdichtens erfolgt ist. Der in Fig. 2C dargestellte Zustand stellt somit praktisch das Ende des Arbeitens bzw. der Arbeitsphase dar, in welcher insbesondere eine Antriebsbewegung eines Motors 1200 erzeugt wird. In Fig. 2D erfolgt schließlich das Ausstoßen eines Abgases, welches bei der vorangegangenen Expansion bzw. Zündung entstanden ist. Hierzu wird das Auslassventil 426A geöffnet, so dass bei einer Aufwärtsbewegung des Kolbens 424 bzw. bei einer Verkleinerung des Brennraums 432 das Abgas den Brennraum 432 in Form eines Viertakt- Abgasstromes A4T verlässt. Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Weiterbildung einer Laderanordnung 100 gemäß dem Konzept der Erfindung. Die Laderanordnung 100 weist hierbei insbesondere eine Nutzturbine 200 sowie einen Verdichter 300 auf. Ein aus einem Motor 1200 aus geleiteter Abgasstrom A wird insbesondere vollständig durch die Nutzturbine 200 geleitet, in der die Energie des Abgases in Bewegungsenergie, insbesondere in eine erste rotatorische Bewegung RT, umgewandelt wird. Die Laderanordnung 100 weist weiterhin eine Kupplungsanordnung 150 auf. Über eine Turbinen-Abtriebswelle 202 wird vorliegend die von der Nutzturbine erzeugte rotatorische Bewegung an eine Turbinenkupplung 250 übertragen, welche bevorzugt als hydrodynamische Kupplung ausgebildet ist. Durch die hydrodynamische Kupplung können insbesondere Drehzahlsprünge ruckfrei bzw. ruckmindernd angepasst werden und Drehschwingungen vorteilhaft gedämpft werden. Von der Turbinenkupplung 250 wird die Drehbewegung weiter über eine Nutzturbinen-Getriebe- Antriebswelle 204 an ein Nutzturbinen-Getriebe 280 übertragen, welches insbesondere der Drehzahlanpassung der von der Nutzturbine 200 erzeugten rotatorischen Bewegung dient. Die Drehzahlanpassung erfolgt insbesondere zur Reduzierung bzw. Untersetzung der in der Regel höheren Drehzahl der Nutzturbine 200 zu einer für eine Einkopplung in eine Kurbelwelle 400 des Motors 1200 geeigneten Drehzahl. Typische Übersetzungs- bzw Untersetzungsverhältnisse liegen hierbei zwischen 25 und 30. In Fig. 2C, the piston 424 is again at bottom dead center UT. This state is preceded by an expansion by the ignition ZUE of the compressed gas, which in turn has taken place following the final state of compression shown in FIG. 2B. The state shown in Fig. 2C thus represents practically the end of working or the working phase, in which in particular a drive movement of a motor 1200 is generated. In Fig. 2D, finally, the discharge of an exhaust gas, which has arisen during the previous expansion or ignition. For this purpose, the exhaust valve 426A is opened so that upon an upward movement of the piston 424 or at a reduction of the combustion chamber 432, the exhaust gas leaves the combustion chamber 432 in the form of a four-stroke exhaust stream A4T. FIG. 3 shows a schematic illustration of a development of a loader arrangement 100 according to the concept of the invention. In this case, the supercharger arrangement 100 has in particular a utility turbine 200 and a compressor 300. In particular, an exhaust gas flow A directed from an engine 1200 is conducted completely through the utility turbine 200, in which the energy of the exhaust gas is converted into kinetic energy, in particular into a first rotational movement RT. The loader assembly 100 further includes a clutch assembly 150. In the present case, the rotational movement generated by the utility turbine is transmitted to a turbine coupling 250 via a turbine output shaft 202, which is preferably designed as a hydrodynamic coupling. By means of the hydrodynamic coupling, in particular, speed jumps can be adjusted without jerking or jerk-reducing, and torsional vibrations can advantageously be damped. From the turbine clutch 250, the rotational movement is further transmitted via a power turbine transmission drive shaft 204 to a power turbine gearbox 280, which serves in particular the rotational speed adjustment of the rotational movement generated by the power turbine 200. The speed adjustment takes place in particular for reducing or reducing the generally higher speed of the power turbine 200 to a suitable for coupling into a crankshaft 400 of the engine 1200 speed. Typical ratios for translation or reduction are between 25 and 30.
Von dem Nutzturbinen-Getriebe 280 wird die untersetzte Drehbewegung auf die Kurbelwelle 400 des Motors 1200 übertragen. Auf diese Weise wird die aus dem Abgasstrom A gewonnene Energie in mechanischer Form in den Motor 1200 zurückgeführt. Besonders bevorzugt weist das Nutzturbinen-Getriebe 280 weiterhin einen Freilauf auf, um den Leistungsfluss im Falle, dass die Drehzahl der Nutzturbinen-Getriebe-Antriebswelle 204 geringer ist als die Drehzahl der Kurbelwelle 400, zu unterbinden. Von der Kurbelwelle 400 des Motors 1200 wird weiterhin gemäß dem Konzept der Erfindung ein Verdichter-Getriebe 380 angetrieben. Das Verdichter-Getriebe 380 ändert die Drehzahl der von der Kurbelwelle 400 ausgehenden rotatorischen Bewegung derart, dass sie zum Antreiben des Verdichters 300 geeignet, insbesondere ausreichend hoch, ist. From the utility turbine transmission 280, the reduced rotational motion is transmitted to the crankshaft 400 of the engine 1200. In this way, the energy recovered from the exhaust stream A is returned to the engine 1200 in mechanical form. More preferably, the utility turbine transmission 280 further includes a freewheel to inhibit power flow in the event that the speed of the utility turbine transmission input shaft 204 is less than the speed of the crankshaft 400. From the crankshaft 400 of the engine 1200, a compressor transmission 380 is further driven in accordance with the concept of the invention. The compressor gearbox 380 changes the rotational speed of the rotary motion emanating from the crankshaft 400 so that it is suitable for driving the compressor 300, in particular sufficiently high.
Die entsprechend übersetzte Drehbewegung wird anschließend über eine Verdichter-Getriebe- Abtriebswelle 304 vom Verdichter-Getriebe 380 an eine Verdichterkupplung 350 übertragen, welche wiederum eine zweite rotatorische Bewegung RV für den Verdichter 300 bereitstellt, die über eine Verdichter- Antriebswelle an diesen übertragen wird. Die Verdichterkupplung 350 hat, analog zu der Turbinenkupplung 250, den Vorteil, dass Drehzahlsprünge insbesondere ruckfrei angeglichen werden und Drehschwingungen durch die Funktionsweise einer hydrodynamischen Kupplung gedämpft werden. Insbesondere wird durch eine füllungsgesteuerte hydrodynamische Kupplung erreicht, dass durch Anpassung des Füllstandes eines Kupplungsfluids innerhalb eines Kupplungsraumes 258 die Übertragungsleistung der Verdichterkupplung gesteuert bzw. geregelt werden kann. Insbesondere kann auf diese Weise eine jeweils für einen momentanen Betriebszustand des Motors 1200 optimale Drehzahl des Verdichters 300 regelnd eingestellt werden. The corresponding translated rotational movement is then transmitted via a compressor transmission output shaft 304 from the compressor transmission 380 to a compressor clutch 350, which in turn provides a second rotational movement RV for the compressor 300, which is transmitted to the compressor via a compressor drive shaft. The compressor clutch 350 has, analogous to the turbine clutch 250, the advantage that speed jumps are aligned in particular smoothly and torsional vibrations are damped by the operation of a hydrodynamic coupling. In particular, it is achieved by a filling-controlled hydrodynamic coupling that the transmission capacity of the compressor clutch can be controlled or regulated by adjusting the level of a coupling fluid within a coupling space 258. In particular, in this way an optimum rotational speed of the compressor 300, which is optimal for an instantaneous operating state of the engine 1200, can be regulated.
Der Verdichter 300, der vorliegend als Strömungsverdichter ausgebildet ist, wird auf diese Weise von der rotatorischen Bewegung der Kurbelwelle 400 mechanisch angetrieben. Somit kann der Verdichter 300 einen dem Motor 1200 zugeführten Ladeluftstrom L auf vorteilhafte Weise verdichten. The compressor 300, which in the present case is designed as a flow compressor, is mechanically driven in this way by the rotational movement of the crankshaft 400. Thus, the compressor 300 can advantageously compress a charge airflow L supplied to the engine 1200.
Weiterhin ist schematisch eine Einrichtung 900 zum Betreiben der Brennkraftmaschine 1000 dargestellt, welche vorliegend ein Regel- und Prozessormittel 910 aufweist. Dieses Regel- und Prozessormittel 910 ist, wie vorliegend durch gestrichelte Linien dargestellt, signalführend mit der Turbinenkupplung 250, dem Nutzturbinen-Getriebe 280, der Verdichterkupplung 350 und dem Verdichter-Getriebe 380 verbunden. Auf diese Weise kann das Konzept der Erfindung beispielsweise im Sinne eines bei dieser bevorzugten Ausführungsform dargestellten automatischen Systems bzw. Regelkreises umgesetzt werden. Insbesondere können die rotatorischen Bewegungen, das heißt hier die rotatorischen Bewegungen RT und RV, gemäß dieser Ausführungsform eingestellt werden. Diese rotatorischen Bewegungen RT und RV können durch Ansteuerung des Nutzturbinen-Getriebes 280 und/oder des Verdichter-Getriebes 380 übersetzt bzw. untersetzt werden. Es kann zusätzlich oder alternativ die Übertragung der Drehbewegung durch Ansteuerung der Turbinenkupplung 250 und/oder der Verdichterkupplung 350 unterbrochen bzw. eingesetzt werden. Furthermore, a device 900 for operating the internal combustion engine 1000 is shown schematically, which in the present case has a control and processing means 910. This control and processing means 910 is signal-connected to the turbine clutch 250, the utility turbine transmission 280, the compressor clutch 350, and the compressor transmission 380, as shown in dashed lines herein. In this way, the concept of the invention can be implemented, for example, in the sense of an automatic system or control circuit shown in this preferred embodiment. In particular, the rotational movements, that is, here the rotational movements RT and RV, can be adjusted according to this embodiment. These rotary movements RT and RV can be translated or reduced by activating the power turbine transmission 280 and / or the compressor transmission 380. Additionally or alternatively, the transmission of the rotational movement can be interrupted or used by activating the turbine clutch 250 and / or the compressor clutch 350.
Weiterhin steht das Regel- und Prozessormittel 910 signalführend mit einer hier nur angedeuteten, jedoch nicht näher dargestellten, insbesondere übergeordneten, Steuerung der Brennkraftmaschine 1000 in Verbindung. Es kann zusätzlich oder alternativ auch Teil dieser sein, um das Verfahren gemäß dem Konzept der Erfindung, insbesondere das Umschalten des Motors 1200 vom Zweitakt-Betrieb in den Viertakt-Betrieb beziehungsweise vom Viertakt- Betrieb in den Zweitakt-Betrieb, umzusetzen. Furthermore, the control and processor means 910 signal leading with a here only indicated, but not shown in detail, in particular parent control of the internal combustion engine 1000 in connection. It may additionally or alternatively be part of this to the method according to the concept of the invention, in particular the switching of Motors 1200 of the two-stroke operation in the four-stroke operation or the four-stroke operation in the two-stroke operation to implement.
Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung einer alternativen Umsetzung nach dem Konzept der Erfindung. Gezeigt ist eine Brennkraftmaschine 1000" mit einer Laderanordnung 100", die eine Nutzturbine 200" und einen Verdichter 300" aufweist. Die Nutzturbine 200" wird mit einem aus einem Motor 1200" stammenden Abgasstrom A" beaufschlagt. Fig. 4 shows a schematic representation of an alternative implementation according to the concept of the invention. Shown is an internal combustion engine 1000 "with a supercharger arrangement 100", which has a utility turbine 200 "and a compressor 300". The utility turbine 200 "is acted upon by an exhaust gas flow A" coming from an engine 1200.
Die so erzeugte Bewegungsenergie bzw. Drehbewegung RT wird über eine Generator- Antriebswelle 212 an einen turbinenseitigen Generator 220 übertragen. Dieser turbinenseitige Generator 220 wandelt die Bewegungsenergie in elektrische Energie um, welche über eine turbinenseitige Generatorleitung 221 insbesondere in Form eines turbinenseitigen Generatorstroms 242 an einen Turbinen-Regler 240 übertragen wird. The kinetic energy or rotational movement RT generated in this way is transmitted via a generator drive shaft 212 to a turbine-side generator 220. This turbine-side generator 220 converts the kinetic energy into electrical energy, which is transmitted via a turbine-side generator line 221, in particular in the form of a turbine-side generator current 242, to a turbine controller 240.
In dem Turbinen-Regler 240 wird der turbinenseitige Generatorstrom 242 gemäß Sollwerten 241, welche insbesondere aus einer übergeordneten Steuerung, insbesondere einer Motorelektronik, stammen, geregelt. Ein auf diese Weise geregelter turbinenseitiger Generatorstrom 243 wird dann über eine turbinenseitige Motorleitung 222 an einen turbinenseitigen Motor 230 übertragen. Dieser ist momentenübertragend mit einer Kurbelwelle 400" des Motors 1200" verbunden, so dass eine von dem turbinenseitigen Motor 230 erzeugte Drehbewegung RM, zum Antrieb der Kurbelwelle 400", insbesondere zur Unterstützung der Drehbewegung RK der Kurbelwelle 400 " , eingesetzt werden kann. In the turbine controller 240, the turbine-side generator current 242 is regulated in accordance with setpoint values 241, which originate in particular from a higher-level control, in particular an engine electronics. A turbine-side generator current 243 regulated in this manner is then transmitted via a turbine-side engine line 222 to a turbine-side engine 230. The latter is torque-transmittingly connected to a crankshaft 400 "of the engine 1200", so that a rotational movement RM generated by the turbine-side engine 230 can be used to drive the crankshaft 400 ", in particular to support the rotational movement RK of the crankshaft 400".
Im Unterschied zu der in Fig. 3 gezeigten Weiterbildung findet vorliegend also keine vollständige mechanische Rückgewinnung der Abgasenergie statt. Stattdessen erfolgt durch eine Umwandlung in elektrische Energie, eine Regelung, und eine anschließende Rückumwandlung in mechanische Energie, eine elektromechanische Rückgewinnung der Abgasenergie. Die Kurbelwelle 400" ist weiterhin gemäß dem Konzept der Erfindung in dieser Weiterbildung momentenübertragend mit einem verdichterseitigen Generator 224 verbunden. In contrast to the development shown in FIG. 3, therefore, no complete mechanical recovery of the exhaust gas energy takes place in the present case. Instead, by conversion to electrical energy, regulation, and subsequent reconversion to mechanical energy, electromechanical recovery of the exhaust energy occurs. The crankshaft 400 "is further connected according to the concept of the invention in this development torque transmitting with a compressor-side generator 224.
Dieser verdichterseitige Generator 224 wandelt die von der Kurbelwelle 400" in Form einer Drehbewegung übertragene Bewegungsenergie in elektrische Energie um, welche insbesondere in Form eines verdichterseitigen Generatorstromes 246 über eine verdichterseitige Generatorleitung 225 an einen Verdichter-Regler 244 übertragen wird. In diesem Verdichter- Regler 244 wird der verdichterseitige Generatorstrom 246, gemäß Sollwerten 245 für den Verdichter-Regler 244, geregelt. Analog zum Turbinen-Regler 240 stammen die Sollwerte 245 ebenfalls insbesondere aus einer übergeordneten Steuerung, insbesondere einer Motorelektronik. This compressor-side generator 224 converts the kinetic energy transmitted by the crankshaft 400 "in the form of a rotational movement into electrical energy, which is transmitted in particular in the form of a compressor-side generator current 246 via a compressor-side generator line 225 to a compressor controller 244 is the compressor-side generator current 246, according to set values 245 for the Compressor controller 244, regulated. Analogously to the turbine controller 240, the setpoint values 245 likewise originate in particular from a higher-level control, in particular an engine electronics.
Ein geregelter verdichterseitiger Generatorstrom 247 wird anschließend über eine verdichterseitige Motorleitung 226 an einen verdichterseitigen Motor 234 geleitet. Dieser verdichterseitige Motor 234 ist über eine Verdichter- Antriebswelle 312 momentenübertragend mit dem Verdichter 300" verbunden. Durch das Antreiben des Verdichters 300" durch den verdichterseitigen Motor 234 wird folglich ein Ladeluftstrom L", welcher dem Motor 1200" zugeführt wird, verdichtet. A regulated compressor-side generator current 247 is then passed via a compressor-side motor line 226 to a compressor-side motor 234. This compressor-side motor 234 is torque-transmittingly connected to the compressor 300 "via a compressor drive shaft 312. Thus, by driving the compressor 300" through the compressor-side motor 234, a charge air flow L "supplied to the engine 1200" is compressed.
Im Unterschied zu der in Fig. 3 gezeigten Weiterbildung wird vorliegend eine Drehbewegung von der Kurbelwelle 400" zum Verdichter 300" also nicht vollständig mechanisch, sondern durch eine Umwandlung von Bewegungsenergie in elektrische Energie, eine Regelung, und eine Rückumwandlung von elektrischer Energie in Bewegungsenergie, elektromechanisch übertragen. Es handelt sich vorliegend also um eine elektromechanische Kupplungsanordnung 150'. Durch eine derartige Weiterbildung kann durch die Umwandlung von Bewegungsenergie in elektrische Energie und umgekehrt insbesondere vorteilhaft sowohl turbinenseitig als auch verdichterseitig eine Drehzahlumwandlung erfolgen. Weiterhin ist es auch möglich, die in elektrische Energie umgewandelte Bewegungsenergie durch geeignete Energiespeicher, insbesondere Akkus, zu speichern und zu einem späteren Zeitpunkt wieder in Bewegungsenergie zurückzuwandern. In contrast to the development shown in FIG. 3, in the present case a rotational movement from the crankshaft 400 "to the compressor 300" is not completely mechanical, but by a conversion of kinetic energy into electrical energy, a regulation, and a back conversion of electrical energy into kinetic energy, electromechanically transmitted. In the present case, this is therefore an electromechanical clutch arrangement 150 '. By such a development can be carried out by the conversion of kinetic energy into electrical energy and vice versa particularly advantageous both turbine-side and compressor side, a speed conversion. Furthermore, it is also possible to store the kinetic energy converted into electrical energy by means of suitable energy stores, in particular rechargeable batteries, and to migrate them back into kinetic energy at a later time.
Fig. 5 zeigt weiterhin das Prinzip der Spülung eines Zylinders 420 insbesondere im Zweitakt- Betrieb. Hierzu ist der Zylinder in einem Zustand analog zu dem in Fig. 1A gezeigten Zustand dargestellt. Der Brennraum 432 ist dabei praktisch größtmöglichst ausgeprägt, d.h. der Kolben 424 befindet sich praktisch am unteren Totpunkt UT. Ein Ladeluftstrom L2T strömt durch mindestens ein Einlassventil 426E in den Brennraum 432. Ein Ladeluftstrom L wird gemäß dem Konzept der Erfindung durch einen Verdichter 300 verdichtet und über einen Lade luftkühler 440 und einen hier nicht näher dargestellten Verteiler in mindestens einen Zuführkanal 434 geleitet. Dabei ist der Verdichter 300 gemäß dem Konzept der Erfindung nicht direkt mechanisch mit der Nutzturbine 200 verbunden, wie dies im übertragenen Sinne bei einem Abgasturbolader der Fall wäre. Vorliegend wird eine momentenübertragene Verbindung zwischen Nutzturbine 200 und Verdichter 300 im Wesentlichen über eine hier nicht dargestellte Kupplungsanordnung 150 und eine Kurbelwelle 400 hergestellt. Hierdurch besteht insbesondere die Möglichkeit, die momentenübertragene Verbindung zu schließen oder zu öffnen oder insbesondere durch eine füllungsgesteuerte hydrodynamische Kupplung lediglich teilweise herzustellen, dies insbesondere zur Beeinflussung der Drehzahl der übertragenen Drehbewegung. Weiterhin besteht die Möglichkeit, die Drehbewegung durch hier nicht weiter dargestellte Getriebe zu übersetzen bzw. zu untersetzen. 5 further shows the principle of purging a cylinder 420, especially in two-stroke operation. For this purpose, the cylinder is shown in a state analogous to the state shown in Fig. 1A. The combustion chamber 432 is practically greatest possible, ie the piston 424 is located practically at the bottom dead center UT. A charge air flow L2T flows through at least one inlet valve 426E in the combustion chamber 432. A charge air flow L is compressed according to the concept of the invention by a compressor 300 and a charge air cooler 440 and a distributor not shown here in at least one feed channel 434 passed. In this case, according to the concept of the invention, the compressor 300 is not directly mechanically connected to the utility turbine 200, as would be the case with an exhaust-gas turbocharger in a figurative sense. In the present case, a torque-transmitted connection between the utility turbine 200 and the compressor 300 is essentially produced via a clutch arrangement 150, not shown here, and a crankshaft 400. As a result, in particular, there is the possibility that close torque-transmitting connection or open or in particular only partially produce a filling-controlled hydrodynamic coupling, in particular for influencing the speed of the transmitted rotary motion. Furthermore, there is the possibility to translate or reduce the rotational movement by not shown here transmission.
Weiterhin erfolgt mit dem Einströmen des Ladeluftstroms L2T in die Brennkammer 432 gemäß des Konzepts eines Zweitakt-Motors das gleichzeitige Ausstoßen eines Abgasstroms A2T über mindestens ein geöffnetes Auslassventile 426 A und weiterhin einen Abgaskrümmer 430. Der Abgasstrom A wird weiterhin auf die Nutzturbine 200 geleitet, in der die restliche im Abgasstrom A enthaltene Energie weiter in eine mechanische Drehbewegung umgewandelt wird. Diese Energie ist allerdings geringer im Vergleich zu einem im Viertakt-Betrieb ausgeleiteten Abgasstrom A4T. Fig. 6 zeigt schematisch das Kennfeld eines Motors. Auf der Ordinate ist hierbei der effektive Mitteldruck pme aufgetragen, welcher wiederum über folgende Beziehung proportional zum Drehmoment Md des Motors ist: Furthermore, with the inflow of the charge air flow L2T into the combustion chamber 432 in accordance with the concept of a two-stroke engine, the simultaneous discharge of an exhaust gas flow A2T via at least one open exhaust valves 426 A and also an exhaust manifold 430 takes place. The exhaust gas flow A is still directed to the turbine 200, in FIG the remaining energy contained in the exhaust stream A is further converted into a mechanical rotary motion. However, this energy is lower compared to a discharged in four-stroke operation exhaust gas flow A4T. Fig. 6 shows schematically the characteristic diagram of a motor. On the ordinate here the effective mean pressure p me is plotted, which in turn is proportional to the torque Md of the engine via the following relationship:
M , * 2π  M, * 2π
7  7
H 1 H 1
Dabei ist weiterhin VH das Gesamthubvolumen des Motors und i die Anzahl der Arbeitsspiele pro Umdrehung (0,5 für Viertakt-, 1 für Zweitakt-Betrieb).  Here, VH is the total stroke volume of the engine and i the number of cycles per revolution (0.5 for four-stroke, 1 for two-stroke operation).
Auf der Abszisse ist die Motordrehzahl nMot aufgetragen. Weiterhin kennzeichnen die Isolinien Bl - B7 jeweils Betriebspunkte gleicher effektiver Motorleistung Pe. Der Betriebspunkt Bl ensprichte vorliegend einer Motorleistung von 10%, der Betriebspunkt B2 einer Motorleistung von 20%, der Betriebspunkt B3 einer Motorleistung von 30%>, der Betriebspunkt B4 einer Motorleistung von 50%>, und der Betriebspunkt B5 einer Motorleistung von 70%>. In diesenThe abscissa shows the engine speed nMot. Furthermore, the isolines Bl - B7 respectively indicate operating points of the same effective engine power P e . In the present case, the operating point Bl corresponds to an engine power of 10%, the operating point B2 to an engine power of 20%, the operating point B3 to an engine power of 30%, the operating point B4 to an engine power of 50%, and the operating point B5 to an engine power of 70% , In these
Betriebspunkten Bl - B5 ist gemäß dem Konzept der Erfindung jederzeit ein Umschalten in den 2-Takt-Betrieb möglich bzw. sinnvoll, insbesondere um kurzfristig die Motorleistung zu erhöhen und einen Betriebspunkt in einem weiter rechts oben liegenden Bereich im hier dargestellten Diagramm zu erreichen. Die als durchgehende Linien dargestellten Isolinien B6 und B7 zeigen bestimmte Betriebspunkte des Motors. Hierbei entspricht die Isolinie B6 einer Motorleistung von 80 % und die Isolinie B7 einer Motorleistung von 100 %. Derartige Betriebspunkte werden insbesondere im stationären Betrieb angefahren, wo ein Betrieb im Zweitakt-Betrieb nicht vorteilhaft ist. Ein Zweitakt-Betrieb ist folglich immer dann sinnvoll, wenn - insbesondere im transienten Bereich - schnelle Leistungssprünge erreicht werden sollen. Die Fläche K kennzeichnet weiterhin den gesamten Leistungsbereich des Motors, welcher durch die den Leistungsbereich K umschließende Grenze G begrenzt wird. Operating points Bl - B5 is according to the concept of the invention at any time a switch to the 2-stroke operation possible or useful, in particular to increase the engine power in the short term and to reach an operating point in a further right upper area in the diagram shown here. The isolines B6 and B7 shown as solid lines show certain operating points of the engine. In this case, the isoline B6 corresponds to an engine power of 80% and the isoline B7 to an engine power of 100%. Such operating points are approached in particular in stationary operation, where operation in two-stroke operation is not advantageous. A two-stroke operation is therefore always useful if - especially in transient range - fast performance leaps are to be achieved. The area K further indicates the entire power range of the motor, which is limited by the limit G enclosing the power range K.
BEZUGSZEICHENLISTE LIST OF REFERENCE NUMBERS
100, 100" Laderanordnung  100, 100 "loader arrangement
150, 150' Kupplungsanordnung  150, 150 'coupling arrangement
200, 200" Nutzturbine  200, 200 "power turbine
202 Turbinen- Abtriebswelle  202 Turbine output shaft
204 Nutzturbinen-Getriebe- Antriebswelle 204 power turbine transmission drive shaft
212 Generator- Antriebswelle 212 Generator drive shaft
220 Turbinenseitiger Generator  220 turbine-side generator
221 Turbinenseitige Generatorleitung  221 Turbine-side generator line
222 Turbinenseitige Motorleitung  222 Turbine-side motor cable
224 Verdichterseitiger Generator  224 Compressor-side generator
225 Verdichterseitige Generatorleitung  225 Compressor-side generator line
226 Verdichterseitige Motorleitung  226 Compressor-side motor cable
230 Turbinenseitiger Motor  230 turbine-side engine
234 Verdichterseitiger Motor  234 Compressor-side engine
240 Turbinen-Regler  240 turbine controllers
241 Sollwerte für den Turbinen-Regler  241 setpoints for the turbine controller
242 Turbinenseitiger Generatorstrom  242 Turbine-side generator current
243 Geregelter turbinenseitiger Generatorstrom 243 Regulated turbine-side generator current
244 Verdichter-Regler 244 Compressor controller
245 Sollwerte für den Verdichter-Regler 245 setpoint values for the compressor controller
246 Verdichterseitiger Generatorstrom 246 Compressor-side generator current
247 Geregelter verdichterseitiger Generatorstrom 247 Regulated compressor-side generator current
250 Turb inenkupp lung 250 Turb entenkupp development
258 Kupplungsraum  258 clutch room
280 Nutzturbinen-Getriebe  280 turbines gearbox
300, 300" Verdichter  300, 300 "compressor
302 Verdichter- Antriebswelle  302 Compressor drive shaft
304 Verdichter-Getriebe- Abtriebswelle  304 Compressor transmission output shaft
312 Verdichter- Antriebswelle  312 Compressor drive shaft
350 Verdichterkupplung  350 compressor clutch
380 Verdichter-Getriebe  380 compressor gearbox
400, 400" Kurbelwelle 420 Zylinder 400, 400 "crankshaft 420 cylinders
422 Zylinderwand  422 cylinder wall
424 Kolben  424 pistons
426 Ventil  426 valve
426A Auslassventil  426A exhaust valve
426E Einlassventil  426E inlet valve
430 Abgaskrümmer  430 exhaust manifold
432 Brennraum  432 combustion chamber
434 Zuführkanal  434 feed channel
440 Ladeluftkühler  440 intercooler
900 Einrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine  900 device for operating an internal combustion engine
910 Regel- und Prozessormittel  910 control and processor means
1000, 1000" Brennkraftmaschine  1000, 1000 "internal combustion engine
1200, 1200" Motor  1200, 1200 "engine
A, A' ' Abgasstrom  A, A '' exhaust gas flow
A2T Zylinder- Abgasstrom im 2-Takt-Betrieb  A2T Cylinder exhaust gas flow in 2-stroke operation
A4T Zylinder- Abgasstrom im 4-Takt-Betrieb  A4T cylinder exhaust gas flow in 4-stroke operation
Bl - B7 Isolinien mit Betriebspunkten jeweils gleicher effektiver Motorleistung Bl - B7 Isolines with operating points of equal effective engine power
G Grenze des Leistungsbereichs G Limit of the power range
K Leistungsbereich  K power range
L, L" Ladeluftstrom  L, L "charge air flow
L2T Zylinder-Ladeluftstrom im 2-Takt-Betrieb  L2T cylinder charge air flow in 2-stroke operation
L4T Zylinder-Ladeluftstrom im 4-Takt-Betrieb  L4T cylinder charge air flow in 4-stroke mode
OT Oberer Totpunkt  OT top dead center
RK Rotatorische Bewegung der Kurbelwelle  RK Rotational movement of the crankshaft
RM Rotatorische Bewegung des turbinenseitigen Motors  RM Rotary movement of the turbine-side engine
RT Rotatorische Bewegung der Nutzturbine, Erste rotatorische Bewegung RT Rotary movement of the utility turbine, first rotational movement
RV Rotatorische Bewegung für den Verdichter, Zweite rotatorische BewegungRV Rotary movement for the compressor, Second rotary movement
UT Unterer Totpunkt UT lower dead center
ZUE Zündung  ZUE ignition

Claims

ANSPRÜCHE
1. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (1000, 1000") mit einem Motor (1200, 1200"), der eine Kurbelwelle (400, 400") aufweist, wobei ein dem Motor (1200, 1200") zugeführter Ladeluftstrom (L, L") mittels eines Verdichters (300, 300") über eine zweite rotatorische Bewegung (RV) verdichtet und eine Nutzturbine (200, 200") zur Erzeugung einer ersten rotatorischen Bewegung (RT) mit einem aus dem Motor (1200, 1200") ausgeleiteten Abgasstrom (A, A") beaufschlagt wird, gekennzeichnet durch die Schritte: in einem ersten Betriebsmodus Betreiben der Brennkraftmaschine (1000, 1000") im Viertakt-B etrieb , A method of operating an internal combustion engine (1000, 1000 ") with an engine (1200, 1200") having a crankshaft (400, 400 "), wherein a charge air flow (L, L.) Supplied to the engine (1200, 1200") ") by means of a compressor (300, 300") via a second rotational movement (RV) compressed and a Nutzturbine (200, 200 ") for generating a first rotational movement (RT) with a out of the motor (1200, 1200") Exhaust gas stream (A, A ") is acted upon, characterized by the steps: in a first operating mode operating the internal combustion engine (1000, 1000") in four-stroke operation,
in einem zweiten Betriebsmodus Betreiben der Brennkraftmaschine (1000, 1000") im Zweitakt-Betrieb, wobei  in a second operating mode operating the internal combustion engine (1000, 1000 ") in two-stroke operation, wherein
die Kurbelwelle (400, 400") von der Nutzturbine (200, 200") antreibbar ist über die erste rotatorische Bewegung (RV), - der Verdichter (300, 300") von der Kurbelwelle (400, 400") antreibbar ist über die zweite rotatorische Bewegung (RV) wobei sich die zweite rotatorische Bewegung (RV) für den Verdichter (300, 300") unterschiedlich von der ersten rotatorischen Bewegung (RT) der Nutzturbine (200, 200") einstellen kann.  the crankshaft (400, 400 ") of the power turbine (200, 200") is drivable via the first rotary motion (RV), - the compressor (300, 300 ") of the crankshaft (400, 400") is drivable over the second rotary motion (RV) wherein the second rotary motion (RV) for the compressor (300, 300 ") may be different from the first rotary motion (RT) of the power turbine (200, 200").
2. Verfahren nach Anspruch 1, weiter aufweisend den Schritt: 2. The method of claim 1, further comprising the step of:
Umschalten von einem Viertakt-Betrieb des ersten Betriebsmodus in einen Zweitakt-Betrieb des zweiten Betriebsmodus. Switching from a four-stroke operation of the first operation mode to a two-stroke operation of the second operation mode.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, weiter aufweisend den Schritt: Umschalten von einem Zweitakt-Betrieb des zweiten Betriebsmodus in einen Viertakt- Betrieb des ersten Betriebsmodus. 3. The method according to claim 1 or 2, further comprising the step: Switching from a two-stroke operation of the second operation mode to a four-stroke operation of the first operation mode.
4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nutzturbine (200) über eine Turbinenkupplung (250) an die Kurbelwelle (400) des Motors4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the power turbine (200) via a turbine clutch (250) to the crankshaft (400) of the engine
(1200) kuppelbar ist. (1200) can be coupled.
5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Turbinenkupplung (250) als hydrodynamische Kupplung, insbesondere als füllungsgesteuerte hydrodynamische Kupplung, ausgebildet ist. 5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the turbine clutch (250) is designed as a hydrodynamic coupling, in particular as a filling-controlled hydrodynamic coupling.
6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdichter (300) über eine Verdichterkupplung (350) an die Kurbelwelle (400) des Motors (1200) kuppelbar ist. 6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the compressor (300) via a compressor clutch (350) to the crankshaft (400) of the engine (1200) can be coupled.
7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdichterkupplung (350) als hydrodynamische Kupplung, insbesondere als füllungsgesteuerte hydrodynamische Kupplung, ausgebildet ist. 8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nutzturbine (200) weiterhin über ein Nutzturbinen-Getriebe (280) zwischen Turbinenkupplung (250) und Kurbelwelle (400) angeordnet, mit der Kurbelwelle (400) kuppelbar ist. 7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the compressor clutch (350) is designed as a hydrodynamic coupling, in particular as a filling-controlled hydrodynamic coupling. 8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the power turbine (200) further arranged via a power turbine transmission (280) between the turbine clutch (250) and crankshaft (400) with the crankshaft (400) can be coupled.
9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdichter (300) weiterhin über ein Verdichter-Getriebe (380) zwischen Verdichterkupplung9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the compressor (300) further comprises a compressor transmission (380) between the compressor clutch
(350) und Kurbelwelle (400) angeordnet, mit der Kurbelwelle (400) kuppelbar ist. (350) and crankshaft (400) arranged, with the crankshaft (400) can be coupled.
10. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Betreiben der Brennkraftmaschine im Zweitakt-Betrieb die Zylinder (420) durch eine Kopfumkehrspülung gespült werden. 10. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that when operating the internal combustion engine in the two-stroke operation, the cylinder (420) are flushed by a Kopfumkehrspülung.
11. Einrichtung (900) zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (1000, 1000") mit einem Motor (1200, 1200") und einer Laderanordnung (100, 100"), wobei ein dem Motor (1200, 1200") zugeführter Ladeluftstrom (L, L") mittels mindestens eines Verdichters (300, 300") verdichtet und mindestens eine Turbine (200, 200") mit einem aus dem Motor (1200, 1200") ausgeleiteten Abgasstrom (A, A") beaufschlagt werden kann, ausgebildet zur Durchführung eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (1000, 1000"), wobei die Kurbelwelle (400, 400") von der Nutzturbine (200, 200") antreibbar ist über die erste rotatorische Bewegung (RV), der Verdichter (300, 300") von der Kurbelwelle (400, 400") antreibbar ist über die zweite rotatorische Bewegung (RV) wobei sich die zweite rotatorische Bewegung (RV) für den Verdichter (300, 300") unterschiedlich von der ersten rotatorischen Bewegung (RT) der Nutzturbine (200, 200") einstellen kann. 12. Brennkraftmaschine (1000, 1000") mit einem Motor (1200, 1200") und mit einer Laderanordnung (100, 100"), wobei die Laderanordnung (100, 100") aufweist: eine Nutzturbine (200, 200") zur Wandlung von Energie eines Abgasstromes (A, A") des Motors (1200, 1200") in eine rotatorische Bewegung, einen Verdichter (300, 300") zum Verdichten eines Ladeluftstroms (L, L") für den Motor (1200, 1200"), wobei die Brennkraftmaschine (1000, 1000") ausgebildet ist zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 und/oder eine Einrichtung (900) nach Anspruch 11 zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (1000, 1000") aufweist. 11. A device (900) for operating an internal combustion engine (1000, 1000 ") with a motor (1200, 1200") and a loader arrangement (100, 100 "), wherein a charge air flow (L, L ") by means of at least one compressor (300, 300") compacted and at least one turbine (200, 200 ") can be acted upon by an exhaust gas flow (A, A") discharged from the engine (1200, 1200 "), configured to carry out a method according to one of claims 1 to 10 for operating an internal combustion engine ( 1000, 1000 "), wherein the crankshaft (400, 400") of the power turbine (200, 200 ") is drivable via the first rotational movement (RV), the compressor (300, 300") of the crankshaft (400, 400 ") is drivable via the second rotational movement (RV) wherein the second rotational movement (RV) for the compressor (300, 300") different from the first rotational movement (RT) of the power turbine (200, 200 ") can be adjusted. 12. Internal combustion engine (1000, 1000 ") with a motor (1200, 1200") and with a loader arrangement (100, 100 "), wherein the loader assembly (100, 100") comprises: a power turbine (200, 200 ") for conversion of energy of an exhaust gas flow (A, A ") of the engine (1200, 1200") into a rotary motion, a compressor (300, 300 ") for compressing a charge air flow (L, L") for the engine (1200, 1200 ") wherein the internal combustion engine (1000, 1000 ") is designed for carrying out a method according to one of claims 1 to 10 and / or a device (900) according to claim 11 for operating an internal combustion engine (1000, 1000").
13. Brennkraftmaschine (1000, 1000") nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsanordnung (150') elektromechanisch ausgebildet ist, wobei eine Drehbewegung (RT, RK) in einen Generatorstrom (242, 243, 246, 247) beziehungsweise der Generatorstrom (242, 243, 246, 247) in eine Drehbewegung (RM, RV) umwandelbar ist. 13. internal combustion engine (1000, 1000 ') according to claim 12, characterized in that the coupling arrangement (150') is formed electromechanically, wherein a rotary motion (RT, RK) in a generator current (242, 243, 246, 247) or the generator current (242, 243, 246, 247) in a rotary motion (RM, RV) is convertible.
14. Brennkraftmaschine (1000, 1000") nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Nutzturbine (200") einen Generator (220) antreibt. 14. Internal combustion engine (1000, 1000 ') according to claim 12 or 13, characterized in that the power turbine (200 ") drives a generator (220).
15. Brennkraftmaschine (1000, 1000") nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurbelwelle (400") des Motors (1200") einen Generator (224) antreibt. 15. Internal combustion engine (1000, 1000 ') according to any one of claims 12 to 14, characterized in that the crankshaft (400 ") of the motor (1200") drives a generator (224).
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018131679A1 (en) * 2018-12-11 2020-06-18 Florian Köhler Method for operating a turbo compound system
ES2796959A1 (en) * 2019-05-29 2020-11-30 Paz Martin Prieto Juan Jose MOTOR WITH SOLENOID VALVES (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)
US11654780B2 (en) 2020-12-17 2023-05-23 Consolidated Metco, Inc. Vehicle electronic control unit and method

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0396325B1 (en) * 1989-04-26 1994-08-03 Isuzu Ceramics Research Institute Co., Ltd. Variable-cycle engine
US5158044A (en) * 1990-09-10 1992-10-27 Isuzu Ceramics Research Institute Co., Ltd. Engine selectively operable in two- and four-cycle modes
DE4429855C1 (en) * 1994-08-23 1995-08-17 Daimler Benz Ag Compound turbocharged IC engine
DE19951093C2 (en) * 1999-10-23 2002-02-07 Daimler Chrysler Ag Operating method for a multi-cylinder internal combustion engine
JP2004211618A (en) * 2003-01-06 2004-07-29 Toyota Motor Corp Engine control system and its method
DE10355563A1 (en) * 2003-11-28 2005-06-30 Daimlerchrysler Ag Internal combustion engine with a mechanical supercharger and a turbo compound
US7421981B2 (en) 2004-03-17 2008-09-09 Ricardo, Inc. Modulated combined lubrication and control pressure system for two-stroke/four-stroke switching
DE102007017777B4 (en) * 2007-04-16 2009-04-09 Siemens Ag Turbocharger arrangement and turbochargeable internal combustion engine
JP4853387B2 (en) * 2007-06-05 2012-01-11 トヨタ自動車株式会社 Control apparatus and control method
DE102008005201A1 (en) * 2008-01-18 2009-07-23 Voith Patent Gmbh Turbocharger turbo compound system
DE102008008859A1 (en) * 2008-02-13 2009-09-03 Salinovic, Hrvoje Opened active thermodynamic working method for constant pressure regulation of load of active internal combustion engine, includes machine cycle, which has only active operation stages
DE102010043027B4 (en) 2010-10-27 2019-08-14 Mtu Friedrichshafen Gmbh Internal combustion engine
DE102011079036B4 (en) 2011-07-12 2018-12-20 Mtu Friedrichshafen Gmbh Internal combustion engine system, watercraft and method for operating a marine supply network with an internal combustion engine
DE102012206372A1 (en) * 2012-04-18 2013-10-24 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Variable-speed 4-stroke reciprocating internal combustion engine and method for operating the 4-stroke reciprocating internal combustion engine
US9732682B2 (en) * 2012-09-07 2017-08-15 Ford Global Technologies, Llc Internal combustion engine which may be selectively operated by the two-stroke method or the four-stroke method and method for operating such an internal combustion engine
US9057324B2 (en) * 2012-12-12 2015-06-16 Caterpillar Inc. Six-stroke engine system with blowdown turbocharger
ES2597163T3 (en) * 2013-12-20 2017-01-16 Fpt Motorenforschung Ag Improved turbotraction scheme, particularly in the field of industrial vehicles
US10662903B2 (en) * 2015-02-27 2020-05-26 Avl Powertrain Engineering, Inc. Waste heat recovery and boost systems including variable drive mechanisms

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