DE10023022A1 - Aufgeladene Brennkraftmaschine - Google Patents
Aufgeladene BrennkraftmaschineInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine aufgeladene Brennkraftmaschine mit mindestens einstufiger Aufladung durch Abgasturbolader. DOLLAR A Die Erfindung ist gekennzeichnet dadurch, daß mindestens ein Zusatzverdichter mit dem Abgasturbolader parallel oder in Reihe geschaltet ist, wobei der Zusatzverdichter einen vom Arbeitsmediumkreislauf der Brennkraftmaschine unabhängigen Antrieb aufweist.
Description
Die Erfindung betrifft eine aufgeladene Brennkraftmaschine nach dem
Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Die bekannten Brennkraftmaschinen mit Abgasturboaufladung nutzen die im
Abgas enthaltene Energie und wandeln diese in einer Abgasturbine in
mechanische Energie zum Antrieb eines Turboverdichters um, der den Druck
der der Brennkraftmaschine zugeführten Luft erhöht. Dabei kann die
Abgasturboaufladung einstufig oder mehrstufig erfolgen.
In DE 198 37 978 A1 ist eine zweistufige Aufladung offenbart, wobei in die
Abgasstrecke mindestens zwei Turbinen eingebracht sind, die jeweils einen
Turboverdichter antreiben. Die Abgasturbinen sind dabei als Hoch- und
Niederdruckstufe in Reihe geschaltet. Das Abgas durchströmt zunächst die
Hochdruckturbine und anschließend die Niederdruckturbine. Die Ladeluft wird
erst vom Niederdruckverdichter und anschließend vom Hochdruckverdichter
verdichtet und gegebenenfalls nach Abkühlung in einem Wärmetauscher der
Frischgasseite der Brennkraftmaschine zugeführt. Mit steigender Drehzahl der
Brennkraftmaschine wird auf einstufige Verdichtung ausschließlich im
Niederdruckverdichter umgeschaltet. Mit einer solchen zweistufigen Aufladung
ist zwar gegenüber der einstufigen Aufladung schon bei geringerer
Motordrehzahl eine Aufladung möglich, die Turbinenleistung und indirekt
damit auch die Verdichterleistung ist jedoch durch die im Abgas enthaltene
Energie begrenzt. Das bedeutet, besonders im Bereich niedriger Drehzahlen
kann das der Verbrennungskraftmaschine zugeführte Frischgas nur wenig
verdichtet werden. Die Brennkraftmaschine erzeugt ein schwaches
Drehmoment, was beim Einsatz in einem Kraftfahrzeug zu schlechtem
Beschleunigungsverhalten führt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Brennkraftmaschine gemäß
dem Oberbegriff von Anspruch 1 anzugeben, die auch im Bereich kleiner
Drehzahlen ein großes Drehmoment zur Verfügung stellt und damit eine
zeitliche Vorverlegung des stationären Drehmoments bei Teillast ermöglicht.
Dabei soll sich früh ein hoher Ladedruck aufbauen, der den Erfordernissen
der Brennkraftmaschine angepaßt werden kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein
Zusatzverdichter, der einen vom Arbeitsmediumkreislauf der
Brennkraftmaschine unabhängigen Antrieb aufweist, mit dem Abgasturbolader
parallel oder in Reihe geschaltet wird.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß der
Antrieb des Zusatzverdichters mit einem Elektromotor erfolgt, und der
Zusatzverdichter mit dem Abgasturbolader in Reihe geschaltet ist. Der
Zusatzverdichter ist dabei vorteilhaft in Strömungsrichtung vor dem
Abgasturbolader angeordnet.
In einer weitergebildeten Ausführungsform kann vorgesehen sein, daß
zwischen dem Zusatzverdichter und dem Verdichter des Abgasturboladers ein
Absperr- beziehungsweise Umschaltorgan angeordnet ist. Verknüpft mit einer
elektronischen Steuerungs- oder Regelungseinrichtung für den Elektromotor
und das Absperr- beziehungsweise Umschaltorgan und einer für die
Versorgung des Elektromotors erforderlichen Leistungselektronik, ergänzt der
Zusatzverdichter den Abgasturbolader in Betriebszuständen, in denen die aus
dem Abgasstrom entnehmbare Leistung nicht ausreichend beziehungsweise
nicht vorhanden ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind der Zusatzverdichter und der
Verdichter des Abgasturboladers derart aufeinander abgestimmt, daß ein
insgesamt vergleichsweise breites Kennfeld resultiert. Das Druckverhältnis des
Zusatzverdichters und das Druckverhältnis des Abgasturboladerverdichters
multiplizieren sich in jedem Betriebspunkt.
In einer weitergebildeten Ausführungsform wird der Elektromotor
entsprechend des Ladedruckaufbaus durch den Abgasturbolader gemäß der
vorgegebenen Ladedruckkurve geregelt, so daß der Zusatzverdichter mit dem
Erreichen des geforderten Ladedrucks durch den Abgasturbolader
abgeschaltet wird. Eine gezielte Überhöhung des Ladedrucks in instationären
Betriebsphasen ist jedoch möglich.
In einer speziellen Ausführungsform fördern der Zusatzverdichter und der
Abgasturbolader aus verschiedenen Ansaugtrakten, wobei ein Absperr-
Umschaltorgan gewährleistet, daß die durch den Zusatzverdichter
vorverdichtete Luft nur in Richtung des Abgasturboladers strömen kann,
beziehungsweise mit dem Abschalten des Zusatzverdichters der
Abgasturbolader nicht mehr über den Zusatzverdichter fördert. In einer
vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist zwischen dem
Abgasturbolader und der Brennkraftmaschine ein Ladeluftkühler angeordnet.
Dadurch wird einerseits die thermische Beanspruchung der Bauteile
verringert, andererseits das spezifische Volumen der verdichteten Luft
verkleinert, die bei der Verdichtung im Zusatzverdichter und im
Abgasturbolader eine Aufheizung und damit eine spezifische
Volumensvergrößerung erfahren hat. Die Ladungsmasse des
Verbrennungsmotors wird erhöht, was einen erheblichen Leistungsgewinn zur
Folge hat.
Dadurch, daß der Antrieb des Zusatzverdichters unabhängig von der
Brennkraftmaschine betrieben werden kann, ist ein weiterer Vorteil der
Erfindung darin zu sehen, daß der Zusatzverdichter auch als
Sekundärluftpumpe zur Förderung von Luft in den Katalysator zur Erhöhung
der Konversationsrate des Katalysators im kalten Zustand wirkt.
Durch eine entsprechende Auslegung der Turbine ist eine Absenkung des
Abgasgegendruckes möglich. Die Ausführung der Erfindung ist
selbstverständlich mit verschiedenen Bauformen von Abgasturboladern
(Abgasturbolader mit Ladedruckregelventil beziehungsweise -klappe oder
auch einem Lader mit variabler Turbinengeometrie) möglich. Der Einsatz
mehrstufiger Abgasturbolader ist ebenso denkbar wie der Einsatz mehrerer
Zusatzverdichter, wobei die Verschaltung sowohl seriell als auch parallel
erfolgen kann. Vorteilhaft können auch mehrere Ladeluftkühler eingesetzt
werden. Im Bedarfsfall können Zusatzverdichter und Abgasturbolader aus
demselben Ansaugtrakt fördern. Ein möglicher Bypass mit einem
Umschaltorgan ermöglicht die abgasseitige Umführung des Turboladers. Um
die Menge an Stickoxidemission durch die von der Brennkraftmaschine
abgegebenen Abgase zu vermindern, kann ein Abgasrückführungssystem
eingesetzt werden, bei dem eine Abgasmenge von einer
Maschinenabgasleitung an einer stromauf von der Turbine des Turboladers
befindlichen Stelle abgezogen und in eine Maschinenansaugleitung eingeführt
wird (DE 41 20 055 A1).
In einer besonders vorteilhaften Ausführung der Erfindung kann der
Zusatzverdichter in eine Baugruppe der Brennkraftmaschine geschaltet
werden. Dabei ist es möglich, entweder nur den Zusatzverdichter in die
Baugruppe aufzunehmen oder auch weitere Aggregate, wie die Umschalt-
und Absperrventile vor und hinter dem Zusatzverdichter, gegebenenfalls
erforderliche Drosselorgane oder auch den Antrieb des Zusatzverdichters. Bei
Aufnahme des Zusatzverdichters in die Saugrohrbaugruppe ist es vorteilhaft
den Zusatzverdichter in das Saugrohr zu integrieren oder am Saugrohr
anzubauen. In einer weitergebildeten Ausführungsform kann dabei die
Spiralführung um das Verdichterlaufrad direkt im Saugrohr abgebildet werden.
Bei einer Montage des Zusatzverdichterantriebes am Saugrohr (oder an der
Brennkraftmaschine oder der Karosserie) ist es vorteilhaft, um der
Schwingungsbeanspruchung durch die Brennkraftmaschinenanregung
entgegenzuwirken, eine schwingungsentkoppelte Befestigung auszuführen.
In einer anderen vorteilhaften Ausführung der Erfindung umfaßt die
Zylinderkopfbaugruppe den Zusatzverdichter. Dabei kann der
Zusatzverdichter im Zylinderkopf beziehungsweise in der Zylinderkopfhaube
integriert oder an diesen montiert sein. Eine Abbildung der Spiralführung um
das Laufrad direkt im Zylinderkopf ist möglich. Auch eine Montage des
Zusatzverdichterantriebes am Zylinderkopf, vorteilhaft schwingungsentkoppelt
ausgeführt, ist möglich.
Andere vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sehen eine Integration
beziehungsweise einen Anbau des Zusatzverdichters im/am Luftfiltergehäuse
oder auch im/am Abgastrakt vor. Auch hier ist in einer weitergebildeten
Ausführungsform die Spiralführung um das Verdichterlaufrad direkt im
Luftfiltergehäuse beziehungsweise im Abgastrakt abgebildet, und der
Zusatzverdichterantrieb schwingungsentkoppelt montiert. Bei der Anordnung
der Bauteile im Abgastrakt sind diese in einer weiterentwickelten
Ausführungsform der Erfindung thermisch entkoppelt, z. B. Anbindung über
einen Flansch mit geringer Wärmeleitfähigkeit oder Abschirmung über ein
Hitzeschild, um die Temperaturbeanspruchung der Bauteile zu verringern.
Für die möglicherweise notwendige Kühlung des Zusatzverdichterantriebes ist
es vorteilhaft, die vom Antrieb erzeugte Wärme über den Kühlwasserkreislauf
der Brennkraftmaschine abzuführen. Dazu wird der Kühlwasserkreislauf
entsprechend mit dem Zusatzverdichterantrieb verbunden.
Die vor beziehungsweise hinter dem Zusatzverdichter angeordneten
Umschalt-, Absperr- oder Drosselorgane können in einer besonders
vorteilhaften Ausführung der Erfindung ebenfalls in die Bauteile
Saugrohr/Zylinderkopfhaube/Luftfiltergehäuse/Abgastrakt integriert
beziehungsweise an diesen angebaut werden. In einer weitergebildeten
Ausführung kann auch - bei Nutzung des Zusatzverdichters als
Sekundärluftpumpe - die Sekundärluftleitung in die genannten Bauteile
integriert beziehungsweise an diesen angebaut werden. Das gleiche ist
möglich für die Abgasrückführungsleitung und die Motorentlüftung. Ebenso ist
eine Integration der OBD (On Board Diagnostic)-Überwachung und der
Sensorik in die genannten Baugruppen möglich. Auch der
Abgasturboladerverdichter kann in einer besonders bevorzugten
Ausführungsform in die Bauteile integriert oder an diesen angebaut werden.
Durch die genannten Ausführungsformen mit Aufnahme des Zusatzverdichters
in die Baugruppen der Brennkraftmaschine wird eine äußerst kompakte und
kostengünstige Bauart erreicht, so daß zum Beispiel beim Einsatz in
Kraftfahrzeugen der Zusatzverdichter kaum zusätzlichen Bauraum gegenüber
herkömmlichen Brennkraftmaschinen benötigt. Weil bei dieser integralen
Bauform die Ausführung besonders kurzer Leitungen (Luft-, Gas- und
Kühlwasserleitungen) möglich ist, können Verluste und Leckage-Risiken
minimiert werden.
In einer besonders vorteilhaften Ausführung umfaßt die Erfindung eine
Regelung des Zusatzverdichters. In einer ersten Ausführung ist diese
Regelung in die Brennkraftmaschinensteuerung integriert. In einer
weitergebildeten Form der Erfindung ist die Regelungselektronik des
Zusatzverdichters getrennt von der Brennkraftmaschinensteuerung ausgeführt,
wobei besonders vorteilhaft Kennwerte des Motorbetriebszustandes eine
Eingangsgröße der Regelungselektronik darstellen.
In einer anderen vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist die
Brennkraftmaschinensteuerung in Teilsysteme aufgesplittet, wobei die
Regelung des Zusatzverdichters als Teilsystem ins Gesamtsystem geschaltet
ist. Die einzelnen Teilsysteme kommunzieren über ein Bussystem (CAN-Bus)
miteinander. Vorteile dieser Aufsplittung sind die einfache Überwachung und
Programmierung der Teilsysteme.
In einer besonders vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist das Fahrzeug-
Gesamtsystem in Teilsysteme (System-Inseln) aufgesplittet. Die Regelung des
Zusatzverdichters ist in einem solchen Teilsystem zusammengefaßt, die
Teilsysteme kommunizieren untereinander über ein Bussystem (CAN-Bus). Ein
Vorteil dieser Ausführung ist die Möglichkeit, die einzelnen Systeme
untereinander optimal aufeinander abzustimmen, so daß als primäres Ziel für
die momentan notwendige Leistungsabgabe der Brennkraftmaschine ein
optimaler Kraftstoffverbrauch eingestellt werden kann. Weitere Vorteile sind
die einfache Überwachung und Programmierung der Teilsysteme und die
Möglichkeit zusätzliche Komponenten der Regelung ohne größeren Aufwand
zu applizieren.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend unter
Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine mit
einstufiger Abgasturboaufladung und einem durch einen
Elektromotor angetriebenen Zusatzverdichter in einer ersten
Ausführungsform gemäß der Erfindung.
Fig. 2 ein Schema einer Brennkraftmaschine mit einfacher
Abgasturboaufladung und Zusatzverdichter mit
Sekundärluftleitung, Turbinenbypass und Abgasrückführung.
Fig. 3 ein Schema einer Brennkraftmaschine mit einfacher
Abgasturboaufladung und Zusatzverdichter mit
Sekundärluftleitung, Turbinenbypass und Abgasrückführung, bei
Integration des Zusatzverdichters in die Saugrohrbaugruppe.
Fig. 4 ein Schema einer Brennkraftmaschine mit einfacher
Abgasturboaufladung und Zusatzverdichter mit
Sekundärluftleitung, Turbinenbypass und Abgasrückführung, bei
Integration des Zusatzverdichters in die Zylinderkopfbaugruppe.
Fig. 5 ein Schema einer Brennkraftmaschine mit einfacher
Abgasturboaufladung und Zusatzverdichter mit
Sekundärluftleitung, Turbinenbypass und Abgasrückführung, bei
Integration des Zusatzverdichters in die
Luftfiltergehäusebaugruppe.
Fig. 6 ein Schema einer Brennkraftmaschine mit einfacher
Abgasturboaufladung und Zusatzverdichter mit
Sekundärluftleitung, Turbinenbypass und Abgasrückführung, bei
Integration des Zuatzverdichters in die Abgastraktbaugruppe.
Fig. 7 ein Schema einer in die Motorsteuerung integrierten Regelung
des Zusatzverdichters.
Fig. 8 ein Schema einer von der Motorsteuerung getrennten Regelung
des Zusatzverdichters.
Fig. 9 ein Schema einer in Teilsysteme aufgesplitteten Motorsteuerung,
beinhaltend die Regelung des Zusatzverdichters als Teilsystem.
Fig. 10 ein Schema eines in Teilsysteme aufgesplitteten Fahrzeug-
Gesamtsystemes, beinhaltend die Regelung des
Zusatzverdichters als Teilsystem.
Fig. 1 zeigt eine Brennkraftmaschine 1, die frischgasseitig 2 mit dem
Verdichter eines Abgasturboladers 3 und dem Zusatzverdichter 4 verbunden
ist. Der Zusatzverdichter 4 ist dabei mit dem Abgasturboladerverdichter 3 in
Reihe geschaltet und in Strömungsrichtung vor dem
Abgasturboladerverdichter 3 angeordnet. Der Zusatzverdichter 4 wird von
einem Elektromotor 5 angetrieben. Abgasseitig 6 ist die Turbine 7 des
Abgasturboladers mit der Brennkraftmaschine 1 verbunden. Zwischen dem
Zusatzverdichter 4 und dem Abgasturboladerverdichter 3 ist ein Absperr
beziehungsweise Umschaltorgan 8 angeordnet. Mittels des Umschaltorganes
8 kann der Abgasturboladerverdichter 3 sowohl über einen eigenen
Ansaugtrakt 9 als auch über den Zusatzverdichter 4 fördern. Der
Zusatzverdichter 4 fördert wiederum über den Ansaugtrakt 10. Gegebenenfalls
werden zwei Luftmassenmesser sowie ein oder zwei Filter vorgesehen.
Fig. 2 zeigt eine Brennkraftmaschine mit einfacher Abgasturboaufladung und
einem elektrisch angetriebenen Zusatzverdichter, wobei der Grundaufbau dem
der Fig. 1 entspricht. In Strömungsrichtung hinter dem Zusatzverdichter 4 ist
parallel zum Absperr- beziehungsweise Umschaltorgan 8 ein Absperrorgan 11
angeordnet, mit dem der Massenstrom in die Sekundärluftleitung 12 geregelt
werden kann. In Strömungsrichtung hinter dem Abgasturboladerverdichter 3
ist ein Ladeluftkühler 13 angeordnet, der das Frischgas vor Eintritt in die
Brennkraftmaschine 1 kühlt. Mit einem Bypass 14, der abgasseitig die Turbine
7 des Abgasturboladers umführt, ist ein Betrieb ohne Turboaufladung
möglich. Das Stellorgan 15 regelt den Massenstrom, der der Frischgasseite
über die Abgasrückführung 16 zugeführt wird.
Fig. 3 zeigt eine Brennkraftmaschine mit allen Komponenten aus Fig. 2. In
dieser Ausführung umfaßt die Saugrohrbaugruppe 18 entgegen der
Strömungsrichtung hintereinander angeordnet das Saugrohr 17, eine
Drosselklappe 19 und den Zusatzverdichter 4. Weiterhin sind der Antrieb 5
des Zusatzverdichters 4 und die Umschalt- beziehungsweise Drosselorgane
20 vor und hinter dem Zusatzverdichter 4 in der Saugrohrbaugruppe 18
angeordnet. Zusatzverdichter 4 und Turboladerverdichter 3 fördern Rohluft
aus dem selben Ansaugtrakt 9, in den ein Luftmassenmesser 21 und Luftfilter
22 geschaltet sind.
Fig. 4 zeigt das Schema einer Brennkraftmaschine bei der die
Zylinderkopfbaugruppe 23 den Zusatzverdichter 4, dessen Antrieb 5 und die
Absperr- beziehungsweise Umschaltorgane 20 umfaßt. Eine Integration des
Zusatzverdichters 4 und Montage des Antriebes 5 in der beziehungsweise an
der Zylinderkopfhaube 1.1 ist vorteilhaft.
Fig. 5 zeigt das Schema einer Brennkraftmaschine, bei der die
Luftfiltergehäusebaugruppe 24 den Zusatzverdichter, dessen Antrieb 5, die in
Strömungsrichtung vor dem Zusatzverdichter 4 angeordneten Absperr
beziehungsweise Umschaltorgane 20, den Luftmassenmesser 21 und den
Luftfilter 22 umfaßt.
Fig. 6 zeigt das Schema einer Brennkraftmaschine, bei der die
Abgastraktbaugruppe 25 den Zusatzverdichter 4, dessen Antrieb 5, Verdichter
3 und Turbine 7 des Abgasturboladers, den Ladeluftkühler 13 und die
Absperr- beziehungsweise Umschaltorgane 20 umfaßt.
Die Fig. 7 zeigt das Schema einer Brennkraftmaschine, bei der die Regelung
40 des Zusatzverdichters in die Motorsteuerung 41 integriert ist.
Fig. 8 zeigt eine Brennkraftmaschine mit einer von der Motorsteuerung 41
getrennt ausgeführten Regelung 40 des Zusatzverdichters, wobei die
Kennwerte des Motorbetriebszustandes Eingangsgröße der
Regelungselektronik des Zusatzverdichters sind.
Fig. 9 zeigt das Schema einer aufgesplitteten Motorsteuerung in
Teilsysteme, wobei beispielhaft die Teilsysteme der Regelung 40 des
Zusatzverdichters, die Regelung des Teilsystems 42 des Saugrohrs, des
Teilsystems 43 der Einspritzung und des Teilsystems 44 des Luftfilters
dargestellt sind. Weitere Teilsysteme sind angedeutet. Untereinander
kommunizieren die Teilsysteme über das Bussystem 45 (CAN-Bus).
Fig. 10 zeigt das Schema eines in Teilsysteme aufgesplitteten
Fahrzeuggesamtsystemes, wobei beispielhaft das Teilsystem 40 der Regelung
des Zusatzverdichters, das Teilsystem 46 (Antriebsstrang), das Teilsystem 47
(ABS), das Teilsystem 48 (Fahrwerk), das Teilsystem 49 (Fahrgastraum) und
das Teilsystem 50 der Heizung dargestellt sind. Die Teilsysteme
kommunizieren untereinander über das Bussystem 45 (GAN-Bus).
1
Brennkraftmaschine
2
Frischgasseite
3
Abgasturboladerverdichter
4
Zusatzverdichter
5
Elektromotor
6
Abgasseite
7
Turbine
8
Umschaltorgan
9
Ansaugtrakt
10
Ansaugtrakt
11
Absperrorgan
12
Sekundärluftleitung
13
Ladeluftkühler
14
Bypass
15
Stellorgan
16
Abgasrückführung
17
Saugrohr
18
Saugrohrbaugruppe
19
Drosselklappe
20
Umschaltorgane
21
Luftmassenmesser
22
Luftfilter
23
Zylinderkopfbaugruppe
24
Luftfiltergehäuse-Baugruppe
25
Abgastrakt-Baugruppe
40
Regler
41
Motorsteuerung
42
Teilsystem des Saugrohres
43
Teilsystem der Einspritzung
44
Teilsystem des Luftfilters
45
Bussystem
46
Teilsystem des Antriebsstrangs
47
ABS
48
Teilsystem des Fahrwerks
49
Teilsystem des Fahrgastraumes
50
Teilsystems der Heizung
Claims (49)
1. Aufgeladene Brennkraftmaschine
- 1. 1.1 mit mindestens einstufiger Aufladung durch einen Abgasturbolader,
- 2. 1.2 dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Zusatzverdichter mit dem Abgasturbolader parallel oder in Reihe geschaltet ist;
- 3. 1.3 der Zusatzverdichter weist einen vom Arbeitsmediumkreislauf der Brennkraftmaschine unabhängigen Antrieb auf.
2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Zusatzverdichter von einem Elektromotor angetrieben wird.
3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Zusatzverdichter in Strömungsrichtung vor dem
Abgasturbolader angeordnet ist.
4. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen dem Zusatzverdichter und dem
Abgasturbolader mindestens ein Absperr- beziehungsweise
Umschaltorgan angeordnet ist.
5. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß dem Abgasturbolader mindestens ein
Ladeluftkühler nachgeschaltet ist, oder bei mehrstufiger Aufladung
mindestens ein Ladeluftkühler mindestens einer Stufe nachgeschaltet
ist.
6. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß dem Zusatzverdichter mindestens ein
Ladeluftkühler nachgeschaltet ist, oder bei mehreren Zusatzverdichtern
mindestens einem Zusatzverdichter mindestens ein Ladeluftkühler
nachgeschaltet ist.
7. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der Zusatzverdichter als Sekundärluftpumpe zur
Förderung von Luft in einem Katalysator benutzt wird.
8. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Leistungselektronik für die Versorgung des
Antriebes des Zusatzverdichters vorhanden ist.
9. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß eine elektronische Steuerungs- oder
Regelungseinrichtung für den Antrieb des Zusatzverdichters und für
das Absperr- beziehungsweise Umschaltorgan vorhanden ist.
10. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß der Zusatzverdichter den Abgasturbolader in
Betriebszuständen ergänzt, in denen die aus dem Abgasstrom
entnehmbare Leistung nicht ausreicht.
11. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß der Zusatzverdichter mit dem Erreichen des
geforderten Ladedruckes durch den Abgasturbolader abgeschaltet
wird.
12. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß der Zusatzverdichter zur gezielten Überhöhung
des Ladedruckes genutzt wird.
13. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß der Zusatzverdichter und der Abgasturbolader aus
verschiedenen Ansaugtrakten fördert.
14. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß der Zusatzverdichter und der Abgasturbolader aus
demselben Ansaugtrakt fördern.
15. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß die durch den Zusatzverdichter verdichtete Luft
nur in Richtung des Abgasturboladers strömen kann.
16. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß der Abgasturbolader nach Abschalten des
Zusatzverdichters nicht mehr über den Zusatzverdichter fördert.
17. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch
gekennzeichnet, daß mindestens ein Zusatzverdichter mit mindestens
einer Stufe des Abgasturboladers in Reihe geschaltet ist.
18. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch
gekennzeichnet, daß mindestens ein Zusatzverdichter mit mindestens
einer Stufe des Abgasturboladers parallel geschaltet ist.
19. Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der Elektromotor aus dem Bordnetz Batterie gespeist wird.
20. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch
gekennzeichnet, daß die Saugrohrbaugruppe (18) den Zusatzverdichter
umfaßt.
21. Brennkraftmaschine nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß
der Zusatzverdichter im Saugrohr integriert ist.
22. Brennkraftmaschine nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß
der Zusatzverdichter am Saugrohr angebaut ist.
23. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch
gekennzeichnet, daß die Zylinderkopfbaugruppe (23) den
Zusatzverdichter umfaßt.
24. Brennkraftmaschine nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß
der Zusatzverdichter (4) im Zylinderkopf oder der Zylinderkopfhaube
integriert ist.
25. Brennkraftmaschine nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß
der Zusatzverdichter (4) am Zylinderkopf oder der Zylinderkopfhaube
angebaut ist.
26. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch
gekennzeichnet, daß die Luftfilterbaugruppe (24) den Zusatzverdichter
(4) umfaßt.
27. Brennkraftmaschine nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß
der Zusatzverdichter (4) im Luftfiltergehäuse integriert ist.
28. Brennkraftmaschine nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß
der Zusatzverdichter (4) am Luftfiltergehäuse angebaut ist.
29. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch
gekennzeichnet, daß die Abgasbaugruppe (25) den Zusatzverdichter
(4) umfaßt.
30. Brennkraftmaschine nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß
der Zusatzverdichter im Abgastrakt integriert ist.
31. Brennkraftmaschine nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß
der Zusatzverdichter (4) am Abgastrakt angebaut ist.
32. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 20 bis 31, dadurch
gekennzeichnet, daß die Spiralführung um das Verdichterlaufrad direkt
in dem den Verdichter umfassenden Bauteil abgebildet ist.
33. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 20 bis 32, dadurch
gekennzeichnet, daß der Antrieb (5) des Zusatzverdichters (4)
schwingungsentkoppelt in der den Zusatzverdichter (4) umfassenden
Baugruppe montiert ist.
34. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 33, dadurch
gekennzeichnet, daß der Antrieb (5) des Zusatzverdichters (4) so an
den Kühlwasserkreislauf der Verbrennungsmaschine angeschlossen ist,
daß die Wärme des Antriebes abgeführt wird.
35. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 20 bis 34, dadurch
gekennzeichnet, daß die Baugruppe die vor oder hinter dem
Zusatzverdichter (4) angeordneten Absperr- beziehungsweise
Umschaltorgane (20) umfaßt.
36. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 20 bis 35, dadurch
gekennzeichnet, daß die Baugruppe die Sekundärluftleitung (12)
umfaßt.
37. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 20 bis 36, dadurch
gekennzeichnet, daß die Baugruppe die Abgasrückführung (16) umfaßt.
38. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 20 bis 37, dadurch
gekennzeichnet, daß die Baugruppe die Motorentlüftung umfaßt.
39. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 20 bis 38, dadurch
gekennzeichnet, daß die Baugruppe die On Board Diagnostic-
Überwachung und/oder die Sensorik umfaßt.
40. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 20 bis 39, dadurch
gekennzeichnet, daß die Baugruppe den Abgasturbolader umfaßt.
41. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 29 bis 40, dadurch
gekennzeichnet, dass die im bzw. am Abgastrakt angeordneten
Bauteile thermisch entkoppelt sind.
42. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 41, dadurch
gekennzeichnet, daß die Brennkraftmaschine eine Regelung des
Zusatzverdichters umfaßt.
43. Brennkraftmaschine nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß
die Regelung des Zusatzverdichters in die
Brennkraftmaschinensteuerung integriert ist.
44. Brennkraftmaschine nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß
die Regelungseleketronik des Zusatzverdichters von der
Brennkraftmaschinensteuerung getrennt ist.
45. Brennkraftmaschine nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, daß
Kennwerte des Motorbetriebszustandes eine Eingangsgröße der
Regelungselektronik sind.
46. Brennkraftmaschine nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß
die Regelung des Zusatzverdichters ein Teilsystem in der zentralen
Brennkraftmaschinensteuerung ist.
47. Brennkraftmaschine nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, daß
die Teilsysteme untereinander mit einem Bussystem verbunden sind.
48. Brennkraftmaschine nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß
die Regelung des Zusatzverdichters ein Teilsystem des
Fahrzeugsystemes ist.
49. Brennkraftmaschine nach Anspruch 48, dadurch gekennzeichnet, daß
die Teilsysteme mit einem Bus untereinander verbunden sind.
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