CN104937228B - 用于运行驱动装置的方法及相应的驱动装置 - Google Patents

用于运行驱动装置的方法及相应的驱动装置 Download PDF

Info

Publication number
CN104937228B
CN104937228B CN201480005647.1A CN201480005647A CN104937228B CN 104937228 B CN104937228 B CN 104937228B CN 201480005647 A CN201480005647 A CN 201480005647A CN 104937228 B CN104937228 B CN 104937228B
Authority
CN
China
Prior art keywords
internal combustion
combustion engine
catalyst converter
stream
drive device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201480005647.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104937228A (zh
Inventor
M·格尔根
M·松纳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Audi AG
Original Assignee
Audi AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Audi AG filed Critical Audi AG
Publication of CN104937228A publication Critical patent/CN104937228A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104937228B publication Critical patent/CN104937228B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/30—Arrangements for supply of additional air
    • F01N3/306—Preheating additional air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/30—Arrangements for supply of additional air
    • F01N3/32—Arrangements for supply of additional air using air pump
    • F01N3/323—Electrically driven air pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/30—Arrangements for supply of additional air
    • F01N3/32—Arrangements for supply of additional air using air pump
    • F01N3/326—Engine-driven air pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B39/00—Component parts, details, or accessories relating to, driven charging or scavenging pumps, not provided for in groups F02B33/00 - F02B37/00
    • F02B39/02—Drives of pumps; Varying pump drive gear ratio
    • F02B39/08—Non-mechanical drives, e.g. fluid drives having variable gear ratio
    • F02B39/10—Non-mechanical drives, e.g. fluid drives having variable gear ratio electric
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/008—Controlling each cylinder individually
    • F02D41/0087—Selective cylinder activation, i.e. partial cylinder operation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0235—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/024—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to increase temperature of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/0255—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to increase temperature of the exhaust gas treating apparatus to accelerate the warming-up of the exhaust gas treating apparatus at engine start
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
    • F01N2240/14—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being a fuel burner
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2430/00—Influencing exhaust purification, e.g. starting of catalytic reaction, filter regeneration, or the like, by controlling engine operating characteristics
    • F01N2430/02—Influencing exhaust purification, e.g. starting of catalytic reaction, filter regeneration, or the like, by controlling engine operating characteristics by cutting out a part of engine cylinders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • F02D41/0007—Controlling intake air for control of turbo-charged or super-charged engines
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于运行驱动装置(1)的方法，所述驱动装置具有内燃机(2)和连接在所述内燃机(2)上的包括至少一个催化器(19)的排气设备(4)，在内燃机(2)的至少一个运行状态中借助于加热装置(20)被加热的热空气流(24)被输送到所述催化器用于加热。在此是如此设计，热空气流(24)在催化器(19)上游混入冷新鲜空气流(25)用于调节特定温度。此外本发明还涉及一种驱动装置(1)。

Description

用于运行驱动装置的方法及相应的驱动装置
技术领域
本发明涉及一种用于运行驱动装置的方法，该驱动装置具有内燃机和连接在所述内燃机上的排气设备，该排气设备包括至少一个催化器，为了加热，在内燃机的至少一个运行状态中向所述至少一个催化器输送借助于加热装置加热的热空气流。本发明还涉及一种驱动装置。
背景技术
这种驱动装置用于例如驱动机动车。这种驱动装置可以作为混合动力驱动装置的组成部分，除所述驱动装置外，混合动力驱动装置具有至少一个另外的驱动装置，所述另外的驱动装置例如包括电机，尤其仅包括电机。在此可以这样设计，驱动装置和另外的驱动装置至少暂时性地共同产生用于驱动机动车的转矩。为此目的，驱动装置和另外的驱动装置例如借助于传动机构相互有效连接。除内燃机外，驱动装置还包括排气设备。排气设备用于将由内燃机产生的排气导向驱动装置的外部环境。为满足现行的废气排放规定，在到达外部环境之前需要至少部分净化排气。为此目的，排气设备包括催化器。内燃机的排气在经过排气设备的过程中被引导通过催化器，在催化器中发生催化反应，尤其是还原反应。在流过催化器之后，排气可以从排气设备排放到外部环境。
通常，催化器必须具有至少一个特定的工作温度，以便发生反应且排气能够被净化。在此，催化器的加热一方面通过从中流过的排气实现，内燃机排出的排气具有高温。但是尤其是在外部环境温度低时和/或驱动装置冷启动时，催化器要耗费相对长的时间段才达到其工作温度。在这个时间段中，不进行反应或者反应效率较低，以至于不能可靠地净化排气或者净化不完全。
这种难题在混合动力驱动装置中尤其明显，因为在混合动力驱动装置中内燃机并不是持续运转的。这意味着，在只有另外的驱动装置为提供转矩而运行的时间段内，驱动装置并因此内燃机去激活，排气无法加热催化器。所述催化器的温度相应地降低。如果温度降到低于工作温度，则在所述驱动装置或内燃机重新激活时，产生的废气无法被有效地净化。
出于这个原因设置有加热装置，借助于加热装置产生热空气流并且紧接着在内燃机的至少一个运行状态中输送到催化器用以加热催化器。通过加热装置的运行可以使催化器即便在内燃机不运行或者去激活的时间段也保持在其工作温度或高于工作温度。加热装置尤其设置在设计为柴油机的内燃机中。从前述的实施形式可知，催化器可借助于加热装置间接地加热。这意味着，加热装置不是或至少不只是通过热传连接与催化器热传递连接。其实是一种流体被加热用于产生热空气流，并且接着借助热空气流对催化器进行加热。
借助于加热装置可得到的温度通常很高，并且例如高于–至少直接在加热装置下游–催化器的最大允许温度。出于此原因可以如此设计，用于产生热空气流的加热装置只在内燃机运行的期间工作，而且在催化器上游将热空气流混入内燃机的排气。所述排气通常具有比热空气流低的温度。因此，在排气质量流足够时，由热空气流和内燃机的排气组成的流体通过催化器，所述流体的温度足够低而且优选至少相当于工作温度，但是小于催化器的最大允许温度。
但是如果排气质量流过低，例如因为内燃机停止，热空气流在加热装置最佳效率时的温度过高。因此可以如此设计，降低加热装置的效率，以便将热空气流的温度降低到催化器可承受的程度。但是降低加热装置的效率意味着，加热装置的潜力没有被充分利用，而且所产生的有害物质的量大于在最佳效率运行时的量。
由现有技术例如已知专利文献DE2010060136A1。其涉及一种用于调节输送到燃烧器的空气量的方法，该燃烧器以其输出加载在沿排气流动方向在连接在排气系的清洁装置之前的内燃机排气系，其中，通过压缩机向燃烧器输送空气。通过压缩机输送的空气在加载到燃烧器之前被导引经过拉瓦尔喷嘴。压缩机这样运行，使得拉瓦尔喷嘴输入侧的压力至少是拉瓦尔喷嘴输出侧压力的大致1.2倍。
现有技术还已知专利文献EP1013997A2。该专利文献涉及一种带有燃烧加热装置的内燃机，其具有排气净化催化器，该催化器设置在内燃机的排气管路中用于清洁包含在排气中的有害气体成分，燃烧加热装置具有燃烧室，该燃烧室独立于内燃机。该内燃机还包括热交换器，用于向蓄热的、与发动机连接的元件传输通过在燃烧室燃烧形成的烟气。
在此设置第一烟气排放装置，其中经过热交换器的烟气从燃烧室排出。此外，存在第二烟气排放装置，其中，还没有经过热交换器的烟气或仅经过热交换器一部分的烟气从燃烧室排出。最后，内燃机具有烟气通流控制装置，其中，至少一个第一烟气排放装置和第二烟气排放装置与废气清洁催化器在流动方向布置在上游的区域连击，并且第二烟气导管将第二烟气排放装置与废气清洁催化器在流动方向上游的排气导管连接。
发明内容
因此，本发明的目的是，提供一种用于运行所述驱动装置的方法，所述方法没有开头所述缺点，而尤其是在内燃机的任何运行状态中都能借助于加热装置在释放很少的有害物质的同时实现对催化器的有效加热。
根据本发明，所述目的通过根据本发明的用于运行所述驱动装置的方法实现。在此设计为，在催化器的上游将热空气流与冷新鲜空气流混合，以调节到特定的温度，其中，所述加热装置集成在内燃机的气缸盖中。因此，不是或者不只是借助于内燃机的排气调节输送到催化器的流体的温度。而是在热空气流流过催化器之前与冷新鲜空气流一起输送。尤其是在内燃机运转时，附加的还可以如此设计，内燃机的排气也在催化器上游与热空气流一起输送。
冷新鲜空气流由在驱动装置外部环境中吸取的新鲜空气组成。所述新鲜空气尤其是没有经过化学变化的，在驱动装置中没有参与过化学反应，例如燃烧或类似过程。冷新鲜空气流的新鲜空气具有比热空气流温度低的温度。通过选择合适的冷却新鲜空气质量流可以在催化器上游调节到特定的温度。在此，所述特定温度例如相当于催化器的工作温度，从所述工作温度开始催化器实现完全的催化反应。备选地，所述工作温度可以更高或更低，但是低于催化器的最大允许温度。冷新鲜空气流从加热装置旁边流过，并不流过所述加热装置。
通过将冷新鲜空气流混入到热空气流，使得流过催化器的流体的质量流量变大。同时，将温度调节到催化器可承受的程度。通过增大质量流量，使催化器能够比单独通过热空气流时更均匀和更快地被加热。此外，如上所述，加热装置可以以最佳的效率和/或释放较少有害物质地运行。
本发明另一构造设计为，冷新鲜空气流被导引经过内燃机的至少一个去激活的或在惯性行驶/惯性滑行中运行的气缸。因此，冷新鲜空气流在与热空气流混合并接着被输送到催化器之前流过内燃机的气缸。为此，气缸的气门，尤其是至少一个进气门和至少一个排气门被相应的调整。例如，所述至少一个进气门和所述至少一个排气门同时开启，使得冷新鲜空气流可以无阻碍地流过气缸。
在此，气缸可以是去激活的或在惯性行驶中运行。在两种情况下，在气缸中不发生燃料的燃烧，所以冷新鲜空气流在流过气缸时没有化学变化。在气缸去激活的情况下，优选是整个内燃机去激活。如果内燃机激活，那么燃料被供应给所述内燃机，或者燃料在内燃机中进行燃烧，如此对于冷新鲜空气流所流过的至少一个气缸不是这种情况。为此，所述至少一个气缸例如在惯性行驶中运行，那么只是由至少一个另外的激活的气缸和/或外部提供的转矩使配属于所述至少一个气缸的活塞运动。
本发明的另一构造设计为，在内燃机的上游在抽取位置将输送到加热装置的冷空气流与冷新鲜空气流分流。直到所述提取位置，冷空气流和冷新鲜空气流被共同引导，例如在共同的管路中被引导。冷空气流和冷新鲜空气流共同构成新鲜空气流，所述新鲜空气流从所述驱动装置的外部环境汲取。在抽取位置，所述新鲜空气流被分为冷空气流和冷新鲜空气流。冷空气流被输送至加热装置并借助加热装置被加热，因此冷空气流转变为热空气流。反之，冷新鲜空气流，如上所述，被引导绕过加热装置并且在加热装置下游，但在催化器上游重新与冷空气流转变而来的热空气流汇合。在此，冷新鲜空气流流过例如内燃机的至少一个气缸。
本发明的另一扩展方案设计为，在抽取位置上游借助于压缩机压缩形成冷空气流和冷新鲜空气流的新鲜空气流。对此如此理解，冷空气流和冷新鲜空气流在抽取位置的上游以新鲜空气流的形式被一起导引，直到抽取位置才被分开。附加地如此设计，借助于压缩机压缩新鲜空气流。因此，新鲜空气流应从驱动装置的外部环境中吸取，借助于压缩机实现较高的压力水平，接着在抽取位置被分为冷空气流和冷新鲜空气流。压缩机可实现为例如电驱动的压缩机或增压器的形式，尤其是压气机，例如电驱动或辅助的压气机。
在本发明的一种特别有利的方案中规定，气缸的至少一个进气门和至少一个排气门如此运行，使得冷新鲜空气流被朝着催化器的方向输送。尤其当冷新鲜空气流所导引经过的气缸在惯性行驶中运行，这是特别有利的。在这种情况下，内燃机至少一个另外的气缸和/或外部提供的转矩使所述气缸的活塞周期性地移动。因此，通过相应调整进气门和排气门可以获得一泵作用。借助于该泵作用可以增大和/或针对性地调整冷新鲜空气流的质量流量。为了获得尽可能连续的泵作用，当然有利的是，冷新鲜空气流被平行地引导通过多个在惯性行驶中运行的气缸。
本发明另一扩展方案设计为，使用以液体或气体燃料运行的燃烧器作为加热装置。这种形式的燃烧器尤其适用于在此设计的间接加热催化器。燃烧器优选以液体和/或气体燃料运行。所述燃料例如通过燃料输送管线被引入到燃烧器的混合腔中。在混合腔中可以附加地汇入空气输送管线。相应地，不仅空气而且燃料可以被馈送到混合腔中，接着被点燃用于加热催化器。以这种方式，催化器可以很快达到所希望的工作温度，从而高效地进行排气的净化。燃烧器的优点在于有很高的能量密度，灵活的安装位置和简单的结构。加热装置尤其优选按照在专利申请DE 10 2012 016 673中描述的加热装置实施。对于本发明的一个优选实施形式，通过引用全文引入前面提到的专利申请。特别是驱动装置可以附加包括前面提到的专利申请的一个或多个权利要求的特征作为现有的特征的补充或备选方案。
此外可以规定，使用电驱动的或电辅助的压缩机作为压缩机。压缩机可以仅仅是电驱动的或电辅助的。对于后一种情况，压缩机例如是增压器的组成部分，所述增压器可以实现为压气机或排气涡轮增压器。
最后可以设计为，压缩机是排气涡轮增压器的组成部分。对此前面已经提到过。排气涡轮增压器特别优选是电辅助的，从而即便在内燃机停止时，通过纯粹电驱动所述压缩机也可以用于压缩新鲜空气流。如果由内燃机产生的并输送到排气涡轮增压器的排气质量流不足以充分压缩新鲜空气流，也可以电辅助驱动排气涡轮增压器。
本发明还涉及一种驱动装置，尤其是用于实施上述的方法，所述驱动装置具有内燃机和连接在内燃机上的排气设备，该排气设备包括至少一个催化器，在内燃机的至少一个运行状态中向所述至少一个催化器输送借助于加热装置加热的热空气流用以加热催化器。在此设计为，驱动装置构造为在催化器上游使热空气流与冷新鲜空气流混合，用以调节到特定的温度，其中，所述加热装置集成在内燃机的气缸盖中。这样的做法以及驱动装置这样的结构的优点已经被述及过。驱动装置以及运行所述驱动装置的方法可以根据上述的实施形式进一步扩展设计，就此而言参照这些实施形式。
在本发明的一个有利的方案中如此设计，加热装置集成在内燃机的气缸盖中。这样的安排实现了加热装置的尤其紧凑而且节省地方的布置。尤其是当加热装置的混合腔例如通过浇铸直接形成在内燃机的汽缸盖上时就是这种情况。在这方面再次引用专利申请DE10 2012 016 673，其特征在此作为本发明所描述的优选的设计方案的补充。
附图说明
以下根据附图中示出的实施例详细说明本发明，但本发明不限于此。在此，唯一附图示出：
附图1 示意性示出具有内燃机以及排气设备的驱动装置。
具体实施方式
附图1 示意性示出了具有内燃机2以及排气设备4的驱动装置1，所述内燃机具有多个气缸3。每个气缸3具有至少一个进气门5以及至少一个排气门6。气缸3的进气门5连接在空气分配器7上，该空气分配器优选设计为公共空气分配器。为此设置有连接管路8。空气分配器7通过管线9 流体连接到压缩机10上，压缩机例如可借助于电机11驱动。压缩机10可以附加或备选的作为增压器的组成部分，所述增压器尤其是排气涡轮增压器或压气机的组成部分。在背向空气分配器7的一侧，压缩机10通过管线12流体连接到驱动装置1的外部环境13中。借助于压缩机10可以从外部环境13吸入新鲜空气，并以新鲜空气流14的形式输送给空气分配器7。在流动技术方面优选在压缩机10和外部环境13之间安置空气过滤器。
排气设备4具有排气歧管15，所述排气歧管对于每个气缸3具有至少一个排气管16。排气管分别流体连接到相应气缸3的至少一个排气门6上，并且用于尤其是从内燃机2中导出排气。排气管16通向排气涡轮增压器 17或排气涡轮增压器17的涡轮机。排气涡轮增压器17或涡轮机为此设计为多通道的。然而备选的也可以如此设计，至少两条排气管16在排气涡轮增压器17上游合并在一起并共同通向排气涡轮增压器17。优选所有排气管16在排气涡轮增压器17上游汇合。排气涡轮增压器17的涡轮机可以用于驱动压缩机10，其中，在这种情况下压缩机10是排气涡轮增压器17的组成部分。在排气涡轮增压器17背向排气管16的一侧设置了另外的管路 18，所述管路通向催化器19。流过排气管16的流体，尤其是排气，也流过排气涡轮增压器17以及接着流过催化器19。在催化器19下游，流体再次流向外部环境13。需要指出的是，排气涡轮增压器17是可选的。排气管16备选的可以分开或已经汇聚一起连接到催化器19上。
设置有加热装置20用于在内燃机2的至少一个运行状态中加热催化器19，所述加热装置例如以燃烧器的形式存在，所述燃烧器以液体或气体燃料运行。加热装置20优选集成在内燃机2中，尤其是集成在内燃机2 的气缸盖中。加热装置通过管路21连接到空气分配器7上。可以通过管路 21将冷空气流22输送到加热装置20，其中，优选可以借助阀23调节冷空气流22的流量，即单位时间的质量或体积。阀23作为横截面调节元件，用于调节管路21的通流横截面。阀23当然也可以集成到加热装置20中。在加热装置20中加热冷空气流22，并紧接着以热空气流24的形式朝催化器19输出。热空气流24优选具有高温，所述高温例如高于催化器19的最大允许温度。
因此必要的是，减小输送到催化器19的流体温度。为此，在催化器 19的上游将热空气流24与内燃机2的排气和/或冷新鲜空气流25混合，用以调节到特定的温度。为此，热空气流24被输送到例如排气管16之一或备选地被输送到公共排气管16，尤其是所有的排气管16汇合而成的公共排气管。冷新鲜空气流25与冷空气流22一样也是从空气分配器7中引出。尤其是新鲜空气流14在空气分配器7中被分为冷空气流22和冷新鲜空气流25，所述空气分配器7在此示出了抽取位置26。冷空气流22借助于加热装置20被加热，其中所述冷空气流例如是化学反应的部分。尤其是燃料与冷空气流22混合并燃烧。相应地在加热装置20的下游存源自冷空气流22的热空气流24。
热空气流24在催化器19的上游与冷新鲜空气流25汇合。在此尤其优选的是，如图1所示，冷新鲜空气流25导引经过至少一个气缸3，特别是所述冷新鲜空气流没有化学变化。相应的气缸3因此是去激活的，所以在所述气缸中没有燃烧过程。例如，气缸3在惯性行驶中运行。在此，相应的气缸3的至少一个进气门5以及至少一个排气门6如此运行，冷新鲜空气流25被朝着催化器19的方向输送。所描述的方法优选在内燃机2去激活时实施。然而，也可以在只有部分去激活的内燃机2中实行，例如其中气缸3的至少一个是激活的，即燃料在所述气缸中进行燃烧。只有冷新鲜空气流25流过的至少一个气缸3是去激活的而且是在惯性行驶中运行。
通过这种类型的驱动装置1，即便在内燃机2去激活时，大质量流量的被调温的流体也能被输送到催化器19用于其加热。输送到催化器19的流体温度优选至少相当于所述催化器的工作温度，但是小于最大允许温度，超过最大允许温度可能造成催化器19的损坏。如前所述，在此只有一部分新鲜空气流14以冷空气流22的形式被加热并接着作为热空气流24输送到催化器19。新鲜空气流14的其它部分作为冷新鲜空气流25绕过加热装置 20，优选流过内燃机2的至少一个气缸3。相应的，冷新鲜空气流25的温度低于热空气流24的温度。通过恰当地选择热空气流24和冷新鲜空气流 25的质量流量可以将输送到催化器19的流体的温度调节到希望的值。因此可以使加热装置20始终以最佳效率运行，而不必担心在加热催化器19 时损坏所述催化器。

Claims (5)

1.一种用于运行驱动装置(1)的方法，所述驱动装置具有内燃机(2)和连接在所述内燃机(2)上的排气设备(4)，该排气设备包括至少一个催化器(19)，在内燃机(2)的至少一个运行状态中向该至少一个催化器输送借助于加热装置(20)被加热的热空气流(24)用于加热，其特征在于，在催化器(19)上游将热空气流(24)与冷新鲜空气流(25)混合，以调节到特定的温度，其中，所述加热装置(20)集成在内燃机(2)的气缸盖中，将所述冷新鲜空气流(25)引导通过内燃机(2)的至少一个去激活的或在惯性行驶中运行的气缸(3)，其中，在内燃机(2)上游在抽取位置(26)将输送到加热装置(20)的冷空气流(22)与冷新鲜空气流(25)分流，在抽取位置(26)上游借助于压缩机(10)压缩形成冷空气流(22)和冷新鲜空气流(25)的新鲜空气流(14)，所述压缩机(10)是排气涡轮增压器(17)的组成部分。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，这样运行气缸(3)的至少一个进气门(5)和至少一个排气门(6)，使得冷新鲜空气流(25)朝催化器(19)的方向被输送。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，使用以液体或气体燃料运行的燃烧器作为加热装置(20)。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使用电驱动的或电辅助的压缩机作为压缩机(10)。
5.一种驱动装置(1)，用于实施根据前述权利要求中的一项所述的方法的驱动装置，具有内燃机(2)和连接在所述内燃机(2)上的排气设备(4)，该排气设备包括至少一个催化器(19)，在内燃机(2)的至少一个运行状态中可向该至少一个催化器输送借助于加热装置(20)加热的热空气流(24)用于加热，其特征在于，所述驱动装置(1)设计成在催化器(19)上游使热空气流(24)与冷新鲜空气流(25)混合，以调节到特定的温度，其中，所述加热装置(20)集成在内燃机(2)的气缸盖中。
CN201480005647.1A 2013-01-23 2014-01-21 用于运行驱动装置的方法及相应的驱动装置 Active CN104937228B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013001080.2 2013-01-23
DE102013001080.2A DE102013001080B4 (de) 2013-01-23 2013-01-23 Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung sowie entsprechende Antriebseinrichtung
PCT/EP2014/000147 WO2014114443A1 (de) 2013-01-23 2014-01-21 Verfahren zum betreiben einer antriebseinrichtung sowie entsprechende antriebseinrichtung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104937228A CN104937228A (zh) 2015-09-23
CN104937228B true CN104937228B (zh) 2017-12-12

Family

ID=50071572

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480005647.1A Active CN104937228B (zh) 2013-01-23 2014-01-21 用于运行驱动装置的方法及相应的驱动装置

Country Status (5)

Country Link
US (2) US10006331B2 (zh)
EP (1) EP2948655B1 (zh)
CN (1) CN104937228B (zh)
DE (1) DE102013001080B4 (zh)
WO (1) WO2014114443A1 (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015014810B4 (de) * 2015-11-14 2022-08-11 Audi Ag Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie entsprechende Antriebseinrichtung
CN106285997B (zh) * 2016-09-13 2019-03-15 湖南长丰动力有限责任公司 一种快速热机及进气加热***及其应用
DE102017102104B3 (de) * 2017-02-03 2017-12-21 Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr Verfahren und Vorrichtung zur Abgasnachbehandlung bei einer Brennkraftmaschine
DE102017102367B4 (de) * 2017-02-07 2023-10-12 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Anhebung der Tankentlüftungsspülmenge durch Vollausblendung der Einspritzung mindestens eines Zylinders
DE102018114553B4 (de) * 2018-06-18 2023-05-04 Volkswagen Aktiengesellschaft Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeug
CN110295986A (zh) * 2019-07-03 2019-10-01 河北工业大学 一种柴油机尾气处理装置和方法
CN112485931B (zh) 2019-09-12 2023-04-21 苏州旭创科技有限公司 一种电光调制器
DE102020119057B3 (de) * 2020-07-20 2021-08-26 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Abgastrakt für eine Verbrennungskraftmaschine
DE102020004717B4 (de) 2020-08-05 2024-03-07 Mercedes-Benz Group AG Verbrennungskraftmaschine mit einem Rezirkulationskreislauf zum Beheizen eines Abgastrakts für ein Kraftfahrzeug sowie Kraftfahrzeug
DE102020126255A1 (de) 2020-10-07 2022-04-07 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug sowie Kraftfahrzeug

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6751956B2 (en) * 2002-01-23 2004-06-22 Daimlerchrysler Ag Internal combustion engine having an exhaust-gas turbocharger and method for operating such an internal combustion engine
US7487765B1 (en) * 1995-11-03 2009-02-10 Cummins, Inc. Intake air heater and air delivery assembly for engines
US8006487B2 (en) * 2006-12-19 2011-08-30 J. Eberspaecher Gmbh & Co. Kg Exhaust system for an internal combustion engine
US8056324B2 (en) * 2007-05-31 2011-11-15 Caterpillar Inc. Regeneration system

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1125280A1 (ru) 1983-05-13 1984-11-23 Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский технологический институт механизации труда в черной металлургии и ремонтно-механических работ Чугун
EP0214974B1 (de) 1984-05-10 1991-02-20 Hans Karl Leistritz Abgasreaktor und verfahren zum behandeln von abgas
JPS6424118A (en) 1987-07-15 1989-01-26 Yanmar Diesel Engine Co Internal-combustion engine with exhaust turbo charger
DE4130378A1 (de) * 1991-09-12 1993-03-18 Eberspaecher J Vorrichtung zur thermischen regeneration von partikelfiltern fuer dieselmotorenabgas
US5459998A (en) 1992-03-11 1995-10-24 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Apparatus for introducing fresh air into exhaust pipe of internal combustion engine for purification of exhaust gas
US5493858A (en) 1992-06-23 1996-02-27 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Controlling apparatus for introduction air into exhaust pipe of internal combustion engine
JP2935327B2 (ja) * 1992-06-29 1999-08-16 三菱電機株式会社 内燃機関の二次空気供給装置及びその気体加熱装置
JPH09133016A (ja) * 1995-11-09 1997-05-20 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気浄化装置
DE19812090C2 (de) * 1998-03-19 2000-03-09 Daimler Chrysler Ag Mehrzylindrische Kolbenbrennkraftmaschine mit mindestens zwei Zylinderbänken
JP4269407B2 (ja) * 1998-12-24 2009-05-27 トヨタ自動車株式会社 燃焼式ヒータ付内燃機関
KR100627594B1 (ko) * 2001-01-29 2006-09-25 미쓰비시 지도샤 고교(주) 내연기관의 배기 정화 장치
US6948310B2 (en) * 2002-10-01 2005-09-27 Southwest Res Inst Use of a variable valve actuation system to control the exhaust gas temperature and space velocity of aftertreatment system feedgas
DE102004048335B4 (de) 2004-10-01 2007-04-12 J. Eberspächer GmbH & Co. KG Abgasanlage für eine Brennkraftmaschine und zugehöriges Betriebsverfahren
DE102006049875A1 (de) 2006-10-23 2008-04-24 Robert Bosch Gmbh Gemischbildungseinrichtung
US8091346B2 (en) * 2008-07-17 2012-01-10 Caterpillar Inc. Method for modifying air provided for regeneration
DE102008038719A1 (de) 2008-08-12 2010-02-18 Man Nutzfahrzeuge Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Regeneration eines im Abgasstrang einer Brennkraftmaschine angeordneten Partikelfilters
DE202009005251U1 (de) 2008-12-19 2009-12-03 Hjs Fahrzeugtechnik Gmbh & Co Kg Abgasreinigungsanlage
DE102010060136A1 (de) * 2010-10-25 2012-04-26 Hjs Emission Technology Gmbh & Co. Kg Verfahren zum Regeln der einem Abgasbrenner zugeführten Luftmenge sowie Einric tung zum Zuführen der einem solchen Brenner zugeführten Luft
DE102011001596A1 (de) 2011-03-28 2012-10-04 Hjs Emission Technology Gmbh & Co. Kg Verfahren zum Zuführen von thermischer Energie in ein in den Abgasstrang einer Brennkraftmaschine eingeschaltetes Abgasreinigungsaggregat
DE102012016673B4 (de) * 2012-08-23 2018-02-08 Audi Ag Antriebseinrichtung mit einer Brennkraftmaschine und einer Heizvorrichtung zum Beheizen eines Katalysators

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7487765B1 (en) * 1995-11-03 2009-02-10 Cummins, Inc. Intake air heater and air delivery assembly for engines
US6751956B2 (en) * 2002-01-23 2004-06-22 Daimlerchrysler Ag Internal combustion engine having an exhaust-gas turbocharger and method for operating such an internal combustion engine
US8006487B2 (en) * 2006-12-19 2011-08-30 J. Eberspaecher Gmbh & Co. Kg Exhaust system for an internal combustion engine
US8056324B2 (en) * 2007-05-31 2011-11-15 Caterpillar Inc. Regeneration system

Also Published As

Publication number Publication date
EP2948655A1 (de) 2015-12-02
DE102013001080A1 (de) 2014-07-24
US20150361855A1 (en) 2015-12-17
US10006331B2 (en) 2018-06-26
US20180266295A1 (en) 2018-09-20
WO2014114443A1 (de) 2014-07-31
DE102013001080B4 (de) 2017-01-19
CN104937228A (zh) 2015-09-23
EP2948655B1 (de) 2017-03-15
US10294844B2 (en) 2019-05-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104937228B (zh) 用于运行驱动装置的方法及相应的驱动装置
CN101503981B (zh) 具有agr冷却器的内燃机
CN103216298B (zh) 具有废气净化***的大型二冲程柴油发动机
CN107355298A (zh) 用于排气热回收的方法和***
CN100447385C (zh) 大型增压内燃发动机
JP4588047B2 (ja) 二次空気吹込み装置を備えた内燃機関
CN101493028A (zh) 分离串联顺序涡轮增压发动机
CN102606347A (zh) 用于内燃发动机的排气再循环***
CN102418626B (zh) 一体化的排气再循环和充量冷却***
CN102084101A (zh) 排气驱动的辅助空气泵以及使用它的产品和方法
CN102656348A (zh) 驱动装置
CN104508267B (zh) 内燃发动机和操作内燃发动机的方法
CN102374076A (zh) 带有热回收的高压废气再循环***
KR20110118696A (ko) 구동 장치
CN102032073A (zh) 废气再循环***
CN102191974A (zh) 用于颗粒捕集器再生的排气压缩机旁路
US20120079814A1 (en) Exhaust gas recirculation system
US20110083646A1 (en) Compressed Air Intake Engine Inlet Booster
CN107882658A (zh) 具有冷却式排气再循环装置的增压内燃发动机
JP2007332855A (ja) 燃料蒸気処理装置
CN100392216C (zh) 二冲程大型柴油机
CN109891068A (zh) 包括布置在涡轮上游的还原剂供应***的多管排气***
US9964028B2 (en) Turbocharger system
JP5918722B2 (ja) ディーゼルエンジン、およびそのディーゼルエンジンの出力向上方法
CN102128072A (zh) 发动机排气***及操作方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant