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Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit mindestens einem Zylinderkopf mit mindestens drei Zylindern, bei der
- – jeder Zylinder mindestens eine Einlassöffnung zum Zuführen der Luft via Ansaugsystem aufweist,
- – jeder Zylinder mindestens zwei Auslassöffnungen zum Abführen der Abgase aufweist, wobei sich an jede Auslassöffnung eine Abgasleitung zum Abführen der Abgase via Abgasabführsystem anschließt,
- – mindestens ein zumindest teilweise variabler Ventiltrieb umfassend ein Hubventil für jede Öffnung vorgesehen ist, wobei die Ventile abschaltbar sind, und
- – zwecks Abgasnachbehandlung mindestens ein Abgasnachbehandlungssystem im Abgasabführsystem vorgesehen ist.
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Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Brennkraftmaschine.
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Eine Brennkraftmaschine der genannten Art wird als Kraftfahrzeugantrieb eingesetzt. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung umfasst der Begriff Brennkraftmaschine Ottomotoren, aber auch Dieselmotoren und Hybrid-Brennkraftmaschinen, die ein Hybrid-Brennverfahren nutzen, sowie Hybrid-Antriebe, die neben der Brennkraftmaschine eine mit der Brennkraftmaschine antriebsverbindbare Elektromaschine umfassen, welche Leistung von der Brennkraftmaschine aufnimmt oder als zuschaltbarer Hilfsantrieb zusätzlich Leistung abgibt.
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Bei der Entwicklung von Brennkraftmaschinen ist es ein grundsätzliches Ziel, den Kraftstoffverbrauch zu minimieren, wobei ein verbesserter Gesamtwirkungsgrad im Vordergrund der Bemühungen steht.
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Problematisch sind der Kraftstoffverbrauch und damit der Wirkungsgrad insbesondere bei Ottomotoren, d. h. bei fremdgezündeten Brennkraftmaschinen. Der Grund hierfür liegt im prinzipiellen Arbeitsverfahren des Ottomotors. Die Laststeuerung erfolgt in der Regel mittels einer im Ansaugsystem vorgesehenen Drosselklappe. Durch Verstellen der Drosselklappe kann der Druck der angesaugten Luft hinter der Drosselklappe mehr oder weniger stark reduziert werden. Je weiter die Drosselklappe geschlossen ist, d. h. je mehr diese das Ansaugsystem versperrt, desto höher ist der Druckverlust der angesaugten Luft über die Drosselklappe hinweg und desto geringer ist der Druck der angesaugten Luft stromabwärts der Drosselklappe und vor dem Einlass in die mindestens zwei Zylinder, d. h. Brennräume. Bei konstantem Brennraumvolumen kann auf diese Weise über den Druck der angesaugten Luft die Luftmasse, d. h. die Quantität eingestellt werden. Dies erklärt auch, weshalb sich die Quantitätsregelung gerade im Teillastbetrieb als nachteilig erweist, denn geringe Lasten erfordern eine hohe Drosselung und Druckabsenkung im Ansaugsystem, wodurch die Ladungswechselverluste mit abnehmender Last und zunehmender Drosselung steigen.
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Um die beschriebenen Verluste zu senken, wurden verschiedene Strategien zur Entdrosselung einer fremdgezündeten Brennkraftmachine entwickelt.
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Ein Lösungsansatz zur Entdrosselung des Ottomotors ist beispielsweise ein ottomotorisches Arbeitsverfahren mit Direkteinspritzung. Die direkte Einspritzung des Kraftstoffes ist ein geeignetes Mittel zur Realisierung einer geschichteten Brennraumladung. Die Direkteinspritzung des Kraftstoffes in den Brennraum ermöglicht damit in gewissen Grenzen eine Qualitätsregelung beim Ottomotor. Die Gemischbildung erfolgt durch die direkte Einspritzung des Kraftstoffes in die Zylinder bzw. in die in den Zylindern befindliche Luft und nicht durch äußere Gemischbildung, bei der der Kraftstoff im Ansaugsystem in die angesaugte Luft eingebracht wird.
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Eine andere Möglichkeit, den Verbrennungsprozess eines Ottomotors zu optimieren, besteht in der Verwendung eines zumindest teilweise variablen Ventiltriebs. Im Gegensatz zu konventionellen Ventiltrieben, bei denen sowohl der Hub der Ventile als auch die Steuerzeiten nicht veränderlich sind, können diese den Verbrennungsprozess und damit den Kraftstoffverbrauch beeinflussenden Parameter mittels variabler Ventiltriebe mehr oder weniger stark variiert werden. Eine drosselfreie und damit verlustfreie Laststeuerung ist bereits möglich, wenn die Schließzeit des Einlassventils und der Einlassventilhub variiert werden können. Die während des Ansaugvorganges in den Brennraum einströmende Gemischmasse bzw. Ladeluftmasse wird dann nicht mittels Drosselklappe, sondern über den Einlassventilhub und die Öffnungsdauer des Einlassventils gesteuert.
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Ein weiterer Lösungsansatz zur Entdrosselung eines Ottomotors bietet die Zylinderabschaltung, d. h. die Abschaltung einzelner Zylinder in bestimmten Lastbereichen. Der Wirkungsgrad des Ottomotors im Teillastbetrieb kann durch eine solche Teilabschaltung verbessert, d. h. erhöht werden, denn die Abschaltung eines Zylinders einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine erhöht bei konstanter Motorleistung die Belastung der übrigen noch in Betrieb befindlichen Zylinder, so dass die Drosselklappe zum Einbringen einer größeren Luftmasse in diese Zylinder weiter geöffnet werden kann bzw. muss, wodurch insgesamt eine Entdrosselung der Brennkraftmaschine erreicht wird. Die ständig in Betrieb befindlichen Zylinder arbeiten während der Teilabschaltung im Bereich höherer Lasten, bei denen der spezifische Kraftstoffverbrauch niedriger ist. Das Lastkollektiv wird zu höheren Lasten hin verschoben. Die während der Teilabschaltung weiter betriebenen Zylinder weisen zudem aufgrund der größeren zugeführten Luftmasse bzw. Gemischmasse eine verbesserte Gemischbildung auf. Weitere Wirkungsgradvorteile ergeben sich dadurch, dass ein abgeschalteter Zylinder infolge der fehlenden Verbrennung keine Wandwärmeverluste infolge eines Wärmeüberganges von den Verbrennungsgasen an die Brennraumwände generiert.
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Obwohl Dieselmotoren, d. h. selbstzündende Brennkraftmaschinen, aufgrund der angewandten Qualitätsregelung einen höheren Wirkungsgrad, d. h. einen niedrigeren Kraftstoffverbrauch, aufweisen als Ottomotoren, bei denen die Last – wie vorstehend beschrieben – mittels Drosselung bzw. Quantitätsregelung über die Füllung der Zylinder eingestellt wird, besteht auch bei Dieselmotoren Verbesserungspotential und Verbesserungsbedarf hinsichtlich des Kraftstoffverbrauchs bzw. Wirkungsgrades.
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Ein Konzept zur Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs ist auch bei Dieselmotoren die Zylinderabschaltung, d. h. die Abschaltung einzelner Zylinder in bestimmten Lastbereichen. Der Wirkungsgrad des Dieselmotors im Teillastbetreib kann durch eine Teilabschaltung verbessert, d. h. erhöht werden, denn die Abschaltung mindestens eines Zylinders einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine erhöht bei konstanter Motorleistung auch beim Dieselmotor die Belastung der übrigen noch in Betrieb befindlichen Zylinder, so dass diese Zylinder in Bereichen höherer Lasten arbeiten, bei denen der spezifische Kraftstoffverbrauch niedriger ist. Das Lastkollektiv im Teillastbetrieb des Dieselmotors wird zu höheren Lasten hin verschoben. Hinsichtlich der Wandwärmeverluste ergeben sich dieselben Vorteile wie beim Ottomotor, weshalb auf die entsprechenden Ausführungen Bezug genommen wird. Die Teilabschaltung bei Dieselmotoren soll auch verhindern, dass das Kraftstoff-Luft-Gemisch im Rahmen der Qualitätsregelung bei abnehmender Last durch Verringerung der eingesetzten Kraftstoffmenge zu stark abmagert.
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Wird bei einer Brennkraftmaschine zum Zwecke der Teilabschaltung die Kraftstoffzufuhr zu den abschaltbaren Zylindern unterbunden, d. h. eingestellt, nehmen die abgeschalteten Zylinder weiter am Ladungswechsel teil, falls der dazugehörige Ventiltrieb dieser Zylinder nicht deaktiviert wird bzw. nicht deaktiviert werden kann. Die dabei durch die abgeschalteten Zylinder generierten Ladungswechselverluste mindern die durch die Teilabschaltung erzielten Verbesserungen hinsichtlich des Kraftstoffverbrauchs und Wirkungsgrades und stehen diesen entgegen, so dass der Nutzen der Teilabschaltung zumindest teilweise verloren geht, d. h. die Teilabschaltung in der Summe tatsächlich eine weniger deutliche Verbesserung mit sich bringt als möglich wäre.
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In der Praxis wird diesen nachteiligen Effekten beispielsweise dadurch abgeholfen, dass schaltbare Ventiltriebe vorgesehen werden, mit denen die Einlass- und Auslassventile bei Teilabschaltung vollständig deaktiviert werden, d. h. in der Schließstellung verbleiben. Nachteilig ist diese Vorgehensweise aber hinsichtlich einer bei Schubbetrieb in Anspruch genommenen Motorbremse, deren Leistung bzw. Bremswirkung infolge der dann fehlenden Ladungswechselverluste spürbar geringer ausfällt.
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Die Brennkraftmaschine, die Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, kann eine teilabschaltbare Brennkraftmaschine sein, muss aber keine teilabschaltbare Brennkraftmaschine sein.
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Nach dem Stand der Technik werden Brennkraftmaschinen zur Reduzierung der Schadstoffemissionen mit verschiedenen Abgasnachbehandlungssystemen ausgestattet. Zwar findet auch ohne zusätzliche Maßnahmen während der Expansion und des Ausschiebens der Zylinderfüllung bei einem ausreichend hohen Temperaturniveau und dem Vorhandensein genügend großer Sauerstoffmengen eine Oxidation der unverbrannten Kohlenwasserstoffe HC und von Kohlenmonoxid CO statt. Diese Reaktionen kommen aber aufgrund der stromabwärts schnell abnehmenden Abgastemperatur und der infolgedessen rapide sinkenden Reaktionsgeschwindigkeit schnell zum Erliegen.
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Aus den genannten Gründen kommen nach dem Stand der Technik bei Ottomotoren katalytische Reaktoren zum Einsatz, die unter Verwendung katalytischer Materialien, die die Geschwindigkeit bestimmter Reaktionen erhöhen, eine Oxidation von HC und CO auch bei niedrigen Temperaturen sicherstellen. Sollen zusätzlich Stickoxide reduziert werden, kann dies durch den Einsatz eines Dreiwegkatalysators erreicht werden, der dazu aber einen in engen Grenzen ablaufenden stöchiometrischen Betrieb (λ ≈ 1) des Ottomotors erfordert. Dabei werden die Stickoxide NOx mittels der vorhandenen nicht oxidierten Abgaskomponenten, nämlich den Kohlenmonoxiden und den unverbrannten Kohlenwasserstoffen, reduziert, wobei gleichzeitig diese Abgaskomponenten oxidiert werden. Trotz katalytischer Unterstützung erfordern Oxidationskatalysatoren sowie Dreiwegkatalysatoren immer noch eine gewisse Mindesttemperatur bzw. Anspringtemperatur zur Realisierung ausreichend hoher Konvertierungsraten, die beispielsweise 120°C bis 250°C betragen kann.
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Bei Brennkraftmaschinen, die mit einem Luftüberschuss betrieben werden, also beispielsweise im Magerbetrieb arbeitende Ottomotoren, insbesondere aber direkteinspritzende Diesel- und Ottomotoren, können die im Abgas befindlichen Stickoxide prinzipbedingt, d. h. aufgrund der fehlenden Reduktionsmittel, nicht reduziert werden.
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Zur Oxidation der unverbrannten Kohlenwasserstoffe HC und von Kohlenmonoxid CO wird regelmäßig ein Oxidationskatalysator im Abgassystem vorgesehen. Zur Reduzierung der Stickoxide werden selektive Katalysatoren, SCR-Katalysatoren, eingesetzt, bei denen gezielt Reduktionsmittel in das Abgas eingebracht wird, um die Stickoxide selektiv zu vermindern. Als Reduktionsmittel kommen neben Ammoniak und Harnstoff auch unverbrannte Kohlenwasserstoffe zum Einsatz.
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Grundsätzlich können die Stickoxidemissionen auch mit einem sogenannten Stickoxidspeicherkatalysator reduziert werden. Dabei werden die Stickoxide während eines mageren Betriebs der Brennkraftmaschine im Katalysator absorbiert, d. h. gesammelt und gespeichert, um dann während einer Regenerationsphase, beispielsweise mittels eines unterstöchiometrischen Betriebs der Brennkraftmaschine, bei Sauerstoffmangel reduziert zu werden, wobei die unverbrannten Kohlenwasserstoffe als Reduktionsmittel dienen.
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Die Häufigkeit der Regenerationsphasen wird durch die Gesamtemission an Stickoxiden und die Speicherkapazität bestimmt. Die Temperatur des Speicherkatalysators sollte vorzugsweise in einem Temperaturfenster zwischen 200°C und 450°C liegen. Schwierigkeiten ergeben sich aufgrund des im Abgas enthaltenen Schwefels, der ebenfalls absorbiert wird und im Rahmen einer Entschwefelung regelmäßig beseitig werden muss. Hierfür sind hohe Temperaturen, üblicherweise zwischen 600°C und 700°C, erforderlich und Reduktionsmittel.
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Es muss berücksichtigt werden, dass der Einsatz von zusätzlichem Kraftstoff, sei es aufgrund eines Überganges zu einem fetten Motorbetrieb oder zur Anreicherung des Abgases mit Kraftstoff, prinzipbedingt den Kraftstoffverbrauch der Brennkraftmaschine nachteilig erhöht. Insbesondere die Häufigkeit der Abgasanreicherung hat maßgeblichen und direkten Einfluss auf die zu diesen Zwecken eingesetzte Kraftstoffmenge und damit auf den Gesamtverbrauch. Wird die Abgasanreicherung mittels innermotorsicher Maßnahmen erzielt, ist man beim Betrieb der Brennkraftmaschine d. h. beim Einstellen der Betriebsparameter stark eingeschränkt.
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Daher kommt bei selektiven Katalysatoren zunehmend Ammoniak bzw. Harnstoff als Reduktionsmittel zum Einsatz. Aufgrund der Toxizität wird Ammoniak nicht in Reinform in Kraftfahrzeugen bevorratet und als Reduktionsmittel bereitgestellt, sondern häufig Harnstoff als Ausgangsprodukt zur Herstellung von Ammoniak verwendet. Harnstoff kann unter Energieeintrag im Rahmen einer thermolytischen Reaktion in Ammoniak und Isocyansäure aufgespalten werden, wobei die Isocyansäure in Anwesenheit von Wasser zu Ammoniak und Kohlendioxid hydrolysiert wird. In jedem Fall erfordert diese Art der Abgasnachbehandlung auch zusätzliche Energie.
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Zur Minimierung der Emission von Rußpartikeln werden nach dem Stand der Technik sogenannte regenerative Partikelfilter eingesetzt, die die Rußpartikel aus dem Abgas herausfiltern und speichern, wobei diese Rußpartikel im Rahmen der Regeneration des Filters intermittierend verbrannt werden. Hierzu ist Sauerstoff bzw. ein Luftüberschuss im Abgas erforderlich, um den Ruß im Filter zu oxidieren, was beispielsweise durch einen überstöchiometrischen Betrieb der Brennkraftmaschine erreicht werden kann.
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Die zur Regeneration des Partikelfilters hohen Temperaturen von etwa 550°C bei nicht vorhandener katalytischer Unterstützung werden im Betrieb nur bei hohen Lasten und hohen Drehzahlen erreicht. Daher muss auf zusätzliche Maßnahmen zurückgegriffen werden, um eine Regeneration des Filters unter allen Betriebsbedingungen zu gewährleisten.
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Die Erwärmung des Partikelfilters kann durch Nacheinspritzung von zusätzlichem Kraftstoff in den Brennraum erfolgen, wobei der nacheingespritzte Kraftstoff bereits im Brennraum gezündet wird, so dass die Abgastemperatur der in den Abgastrakt ausgeschobenen Abgase innermotorisch angehoben wird. Zur Erwärmung des Abgases und damit des Filters kann die Brennkraftmaschine auch unterstöchiometrisch betrieben werden, was ebenfalls als innermotorische Maßnahme anzusehen ist.
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Auch im Zusammenhang mit der Regeneration des Partikelfilters muss berücksichtigt werden, dass der Einsatz von zusätzlichem Kraftstoff, sei es aufgrund eines Überganges zu einem fetten Motorbetrieb oder aber infolge der Nacheinspritzung von Kraftstoff zwecks Abgaserwärmung den Kraftstoffverbrauch der Brennkraftmaschine erhöht. Insbesondere die Häufigkeit, mit der der Partikelfilter regeneriert wird, und die Dauer der Filterregeneration haben maßgeblichen und direkten Einfluss auf die zu diesen Zwecken eingesetzte Kraftstoffmenge und damit auf den Gesamtverbrauch.
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Da sowohl die Abgase von Ottomotoren als auch die Abgase von Dieselmotoren, wenn auch in unterschiedlichen Mengen und Qualitäten, unverbrannte Kohlenwasserstoffe HC, Kohlenmonoxid CO, Stickoxide NOx als auch Rußpartikel enthalten, kommen nach dem Stand der Technik in der Regel mehrere der oben beschriebenen Katalysatoren, Reaktoren und/oder Filter zum Einsatz. Auch die Brennkraftmaschine, die Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, verfügt über eines oder mehrere der beschriebenen Abgasnachbehandlungssysteme.
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Die vorstehenden Ausführungen zeigen, dass Abgasnachbehandlungssysteme zur Konvertierung der Schadstoffe eine gewisse Betriebstemperatur erfordern, weshalb Maßnahmen zu ergreifen sind, um die erforderlichen Temperaturen zu generieren und sicherzustellen. Zudem ist dafür zu sorgen, dass die Abgasnachbehandlungssysteme nach einem Kaltstart bzw. während der Warmlaufphase möglichst schnell aufgeheizt werden und zügig ihre Betriebstemperatur erreichen.
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Vor dem Hintergrund des Gesagten ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bereitzustellen, die hinsichtlich der Abgasnachbehandlung verbessert ist.
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Eine weitere Teilaufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Brennkraftmaschine aufzuzeigen.
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Gelöst wird die erste Teilaufgabe durch eine Brennkraftmaschine mit mindestens einem Zylinderkopf mit mindestens drei Zylindern, bei der
- – jeder Zylinder mindestens eine Einlassöffnung zum Zuführen der Luft via Ansaugsystem aufweist,
- – jeder Zylinder mindestens zwei Auslassöffnungen zum Abführen der Abgase aufweist, wobei sich an jede Auslassöffnung eine Abgasleitung zum Abführen der Abgase via Abgasabführsystem anschließt,
- – mindestens ein zumindest teilweise variabler Ventiltrieb umfassend ein Hubventil für jede Öffnung vorgesehen ist, wobei die Ventile abschaltbar sind, und
- – zwecks Abgasnachbehandlung mindestens ein Abgasnachbehandlungssystem im Abgasabführsystem vorgesehen ist,
und die dadurch gekennzeichnet ist, dass - – ein mechanisch von der Brennkraftmaschine antreibbarer Generator vorgesehen ist, welcher zusammen mit einer Heizvorrichtung zur Erwärmung mindestens eines Abgasnachbehandlungssystems verwendbar ist.
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Die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine ist mit einem Generator ausgestattet, mit dem vorzugsweise im Schubbetrieb der Brennkraftmaschine Energie regenerativ zurückgewonnen werden kann, wobei diese zurückgewonnene Energie zusammen mit einer Heizvorrichtung in vorteilhafter Weise verwendet wird, um ein im Abgasabführsystem angeordnetes Abgasnachbehandlungssystem zu erwärmen.
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Dabei wirkt der Generator wie eine Motorbremse, wobei die nach dem Stand der Technik von der Motorbremse abgebaute und damit ungenutzte Energie erfindungsgemäß mittels Generator zurückgewonnen werden kann und im Bedarfsfall auch zurückgewonnen wird.
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Verstärken und unterstützen lässt sich dieser Effekt dadurch, dass die Ventile während der Regeneration im Schubbetrieb einlassseitig und auslassseitig abgeschaltet werden.
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Besondere Vorteile bietet die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine nach einem Kaltstart und in der Warmlaufphase, wenn die Abgasnachbehandlungssysteme ihre Betriebstemperatur noch nicht erreicht haben, aber beispielsweise auch bei der Entschwefelung eines Speicherkatalysators oder der Regeneration eines Partikelfilters, wenn sehr hohe Temperaturen erforderlich sind.
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Vorteile ergeben sich auch bei teilabschaltbaren Brennkraftmaschinen, bei denen jeder Zylindergruppe separate Abgasnachbehandlungssysteme zur Verfügung gestellt werden, welche nur die Abgase der zugehörigen Zylindergruppe nachbehandeln. Denn bei Teilabschaltung werden die Abgasnachbehandlungssysteme der abgeschalteten Zylindergruppe nicht mehr von heißem Abgas durchströmt und kühlen aus. Dieser Effekt verstärkt sich noch, falls die Ventile der abgeschalteten Zylinder nicht mit abgeschaltet werden und die abgeschalteten Zylinder weiter am Ladungswechsel teilnehmen. Dann strömt kühle Luft durch die entsprechenden Abgasnachbehandlungssysteme, wodurch sich der Auskühlvorgang beschleunigt und verstärkt.
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Ähnliches gilt für Brennkraftmaschinen, bei denen mehrere Abgasturbolader mit im Abgasabführsystem parallel angeordneten Turbinen vorgesehen sind und eine Turbine eines Abgasturboladers als schaltbare Turbine ausgebildet ist. Derartige Brennkraftmaschinen weisen häufiger turbinenzugehörige Abgasnachbehandlungssysteme auf, welche nur die Abgase der zugehörigen Turbine nachbehandeln. Bei Abschaltung der schaltbaren Turbine werden die zugehörigen Abgasnachbehandlungssysteme ebenfalls deaktiviert, d. h. nicht länger von heißem Abgas durchströmt, und kühlen aus.
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Der Einsatz von zusätzlichem Kraftstoff zur Erwärmung des Abgases, d. h. zur Anhebung der Abgastemperatur, und damit zur indirekten Aufheizung der Abgasnachbehandlungssysteme entfällt bzw. ist nicht erforderlich. Trotz aktiver Aufheizung der Abgasnachbehandlung mittels Heizvorrichtung erhöht sich der Kraftstoffverbrauch der Brennkraftmaschine nicht.
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Darüber hinaus ist man beim Betrieb der Brennkraftmaschine, d. h. beim Einstellen der Betriebsparameter im normalen Betrieb nicht eingeschränkt.
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Die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine löst die erste der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, nämlich eine Brennkraftmaschine bereitzustellen, die hinsichtlich der Abgasnachbehandlung verbessert ist.
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Eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine kann auch zwei Zylinderköpfe aufweisen.
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Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine werden im Zusammenhang mit den Unteransprüchen erörtert.
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Vorteilhaft sind Ausführungsformen der Brennkraftmaschine, bei denen mindestens ein Abgasnachbehandlungssystem ein Oxidationskatalysator ist.
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Vorteilhaft sind auch Ausführungsformen der Brennkraftmaschine, bei denen mindestens ein Abgasnachbehandlungssystem ein Speicherkatalysator ist.
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Vorteilhaft sind ebenfalls Ausführungsformen der Brennkraftmaschine, bei denen mindestens ein Abgasnachbehandlungssystem ein Partikelfilter ist.
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Vorteilhaft sind zudem Ausführungsformen der Brennkraftmaschine, bei denen mindestens ein Abgasnachbehandlungssystem ein selektiver Katalysator ist.
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Die eingangs hinsichtlich der verschiedenen Abgasnachbehandlungssysteme und deren Betriebsweise gemachten Erläuterungen haben auch vorliegend Gültigkeit, weshalb an dieser Stelle Bezug genommen wird auf diese Ausführungen. Ausnahmslos sämtliche Abgasnachbehandlungssysteme haben zumindest zeitweise einen Bedarf an externer Energie, d. h. an einer aktiven Aufheizung unter Zuhilfenahme von Hilfsmitteln.
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Jedes der vorstehend genannten Abgasnachbehandlungssysteme kann auch als Komponente eines kombinierten Abgasnachbehandlungssystems zur Anwendung kommen, d. h. ausgebildet sein. Folglich können auch mehrere Abgasnachbehandlungssysteme unterschiedlicher Art zur Anwendung kommen.
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Vorteilhaft können daher auch Ausführungsformen der Brennkraftmaschine, bei denen das mindestens eine Abgasnachbehandlungssystem ein Vier-Wege-Katalysator ist.
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Ein Vier-Wege-Katalysator ist ein Beispiel für ein kombiniertes Abgasnachbehandlungssystem und umfasst beispielweise einen Oxidationskatalysator, einen Speicherkatalysator und einen Partikelfilter.
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Vorteilhaft sind Ausführungsformen der Brennkraftmaschine, bei denen zwecks Abgasnachbehandlung ein Oxidationskatalysator, ein Speicherkatalysator und ein Partikelfilter in Reihe geschaltet vorgesehen sind, wobei der Speicherkatalysator stromaufwärts des Partikelfilters und der Oxidationskatalysator stromaufwärts des Speicherkatalysators angeordnet ist.
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Günstig ist diese Anordnung der einzelnen Abgasnachbehandlungssysteme insbesondere hinsichtlich der Temperatur, welche für die Reduzierung der jeweiligen Schadstoffe erforderlich ist.
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Dadurch, dass der Oxidationskatalysator stromaufwärts der beiden anderen Abgasnachbehandlungssysteme vorgesehen wird, ist der Oxidationskatalysator das Abgasnachbehandlungssystem, das am nächsten am Auslass der Brennkraftmaschine angeordnet ist und zuerst von den heißen Abgasen durchströmt wird. Folglich sind die Wärmeverluste und die damit verbundene Temperaturabsenkung der heißen Abgase vergleichsweise gering. Dementsprechend erreicht der Oxidationskatalysator seine sogenannte Anspringtemperatur von beispielsweise 150°C auch nach einem Kaltstart innerhalb einer verhältnismäßig kurzen Zeitspanne. Insbesondere während eines unterstöchiometrischen Betriebs der Brennkraftmaschine sorgt die hohe Konzentration an unverbrannten Kohlenwasserstoffen im Abgas für eine spürbare Anhebung der Abgastemperatur infolge der verstärkten Oxidationsprozesse im Oxidationskatalysator. Dabei wird die Wärme dort freigesetzt, wo sie benötigt wird, nämlich in Nachbarschaft zu den Abgasnachbehandlungssystemen.
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Die im Oxidationskatalysator ablaufenden exothermen Reaktionen bewirken eine Erwärmung des hindurch strömenden Abgases und damit eine Erwärmung der nachgeschalteten Abgasnachbehandlungssysteme, nämlich des Speicherkatalysators und des Partikelfilters. Die im Speicherkatalysator ablaufenden Reaktionen sind mit einer geringen Wärmeabgabe verbunden und führen auf diese Weise zu einer Erhöhung der Abgastemperatur und der Temperatur des Partikelfilters.
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Vorteilhaft sind Ausführungsformen der Brennkraftmaschine, bei denen der mechanisch von der Brennkraftmaschine antreibbare Generator wahlweise zum Aufladen einer vorgesehenen Batterie verwendbar ist.
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Der Generator dient vorzugsweise dem Erwärmen eines im Abgasabführsystem angeordneten Abgasnachbehandlungssystems und zwar im Bedarfsfall. Besteht kein Bedarf, wird die im Schubbetrieb der Brennkraftmaschine zurückgewonnene Energie vorteilhafter Weise für eine spätere bzw. andere Verwendung in einer Batterie gespeichert.
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Vorteilhaft sind Ausführungsformen der Brennkraftmaschine, bei denen
- – die Abgasleitungen der mindestens drei Zylinder in der Art konfiguriert sind, dass diese mindestens zwei Gruppen bilden, wobei die Abgasleitungen jeder Gruppe jeweils zu einer Gesamtabgasleitung zusammenführen,
- – mindestens zwei Abgasturbolader vorgesehen sind, wobei jeder Abgasturbolader eine im Abgasabführsystem angeordnete Turbine umfasst,
- – die erste Gesamtabgasleitung einer ersten Gruppe mit der Turbine eines ersten Abgasturboladers verbunden ist,
- – die zweite Gesamtabgasleitung einer zweiten Gruppe mit der Turbine eines zweiten Abgasturboladers verbunden ist, und
- – zwecks Abgasnachbehandlung mindestens so viele Abgasnachbehandlungssysteme einer bestimmten Art vorgesehen sind wie Gruppen von Abgasleitungen, wobei in jeder Gesamtabgasleitung ein gruppenzugehöriges Abgasnachbehandlungssystem dieser bestimmten Art angeordnet ist.
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Die Turbine eines Abgasturboladers kann vorliegend auch die Flut einer mehrflutigen Turbine sein, d. h. zwei Gesamtabgasleitungen können auch in dieselbe Turbine münden, dann aber in unterschiedliche Fluten dieser einen Turbine.
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Die Abgasleitungen der Zylinder werden vorliegend gruppenweise zu Gesamtabgasleitungen zusammengeführt, wobei in jeder Gesamtabgasleitung stromabwärts der gruppenzugehörigen Turbine ein gruppenzugehöriges Abgasnachbehandlungssystem einer bestimmten Art angeordnet ist, um jeweils das Abgas einer bestimmten Gruppe nachzubehandeln.
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Dies ermöglicht eine motornähere Anordnung der Abgasnachbehandlungssysteme, d. h. nahe an den Auslassöffnungen der Zylinder. Die Masse und die Länge des gruppenzugehörigen Abgasabführsystems bis hin zu dem gruppenzugehörigen Abgasnachbehandlungssystem werden reduziert, womit dem Abgas weniger Zeit und Wegstrecke zur Abkühlung eingeräumt wird. Die Abgasnachbehandlungssysteme erreichen schneller ihre Betriebs- bzw. Anspringtemperatur, insbesondere nach einem Kaltstart der Brennkraftmaschine.
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Vorteilhaft sind in diesem Zusammenhang Ausführungsformen der Brennkraftmaschine, bei denen mindestens zwei gruppenzugehörige Abgasnachbehandlungssysteme dieser bestimmten Art Unterschiede im Aufbau aufweisen.
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Die gruppenzugehörigen Abgasnachbehandlungssysteme der bestimmten Art weisen vorzugsweise Unterschiede im Aufbau auf. Dies trägt dem Umstand Rechnung, dass die vorgesehenen Turbinen teils in unterschiedlichen Betriebspunkten betrieben werden können und sich die Zustandsgrößen des durch eine Turbine hindurchgeführten Abgases, wie Druck und Temperatur, bei unterschiedlichem Betrieb stark ändern können.
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So werden beispielsweise bei einer Brennkraftmaschine mit Teilabschaltung die lastabhängig schaltbaren Zylinder in der Regel nur bei höheren Lasten, bei denen das Abgas eine hohe bzw. höhere Temperatur hat, zugeschaltet, wohingegen die auch bei Teilabschaltung der Brennkraftmaschine in Betrieb befindlichen Zylinder auch mit Abgas des Teillastbetriebs beaufschlagt werden, das eine niedrigere Temperatur aufweist.
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Vorliegend wird nun das der Gruppe der lastabhängig schaltbaren Zylinder zugehörige Abgasnachbehandlungssystem der bestimmten Art auf die speziellen Betriebsbedingungen ausgelegt, dass nämlich das Abgasnachbehandlungssystem bei Teilabschaltung gar nicht mit Abgas beaufschlagt wird, wodurch einer Auskühlung Vorschub geleistet wird, und ansonsten mit Abgas beaufschlagt wird, welches eine höhere bzw. hohe Temperatur hat. Das der Gruppe der ständig in Betrieb befindlichen Zylinder zugehörige Abgasnachbehandlungssystem der bestimmten Art wird dementsprechend anders ausgebildet, so dass die mindestens zwei gruppenzugehörigen Abgasnachbehandlungssysteme der bestimmten Art Unterschiede im Aufbau aufweisen. Unterschiede im Aufbau können dabei insbesondere Unterschiede in der katalytischen Beschichtung sein. Für Brennkraftmaschinen mit schaltbaren Auslassöffnungen gilt Ähnliches.
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Vorteilhaft sind aus den vorstehend genannten Gründen Ausführungsformen der Brennkraftmaschine, bei denen die Unterschiede, welche die mindestens zwei gruppenzugehörigen Abgasnachbehandlungssysteme der bestimmten Art aufweisen, Unterschiede in einer vorgesehenen katalytischen Beschichtung sind. Unterschiede in der katalytischen Beschichtung können Unterschiede in der Dicke der Beschichtung, insbesondere aber Unterschiede in der Zusammensetzung der vorgesehenen katalytischen Beschichtung sein.
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Vorteilhaft sind daher auch Ausführungsformen der Brennkraftmaschine, bei denen die Unterschiede, welche die mindestens zwei gruppenzugehörigen Abgasnachbehandlungssysteme der bestimmten Art aufweisen, Unterschiede in der Zusammensetzung einer vorgesehenen katalytischen Beschichtung sind.
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Vorteilhaft sind in diesem Zusammenhang Ausführungsformen der Brennkraftmaschine, bei denen die Abgasleitungen der mindestens drei Zylinder innerhalb des Zylinderkopfes zu den Gesamtabgasleitungen zusammenführen.
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Die Integration der Abgaskrümmer in den Zylinderkopf verringert die Masse und die Länge der Abgasabführsysteme von den Auslassöffnungen bis hin zu den Turbinen und den Abgasnachbehandlungssystemen. Dadurch lässt sich die Abgasenthalpie der heißen Abgase optimal nutzen und ein schnelles Ansprechverhalten der Turbolader gewährleisten. Zudem erreichen die auslassnah angeordneten Abgasnachbehandlungssysteme schnell ihre Betriebstemperatur bzw. Anspringtemperatur, insbesondere nach einem Kaltstart der Brennkraftmaschine. Die Integration der Abgaskrümmer in den Zylinderkopf gestattet darüber hinaus ein möglichst dichtes Packaging der Antriebseinheit.
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Bei Brennkraftmaschinen mit mindestens drei entlang einer Längsachse des Zylinderkopfes in Reihe angeordneten Zylindern, bei denen der mindestens eine Zylinderkopf an einer Montage-Stirnseite mit einem Zylinderblock verbindbar ist, sind Ausführungsformen vorteilhaft, die dadurch gekennzeichnet sind, dass die eine Gesamtabgasleitung auf der von der Montage-Stirnseite abgewandten Seite der anderen Gesamtabgasleitung angeordnet ist.
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Gemäß der vorstehenden Ausführungsform liegen die beiden Abgaskrümmer zumindest teilweise übereinander, d. h. in Richtung einer Zylinderlängsachse beabstandet zueinander, denn die eine Gesamtabgasleitung ist auf der der Montage-Stirnseite abgewandten Seite der anderen Gesamtabgasleitung angeordnet.
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Sind die mindestens drei Zylinder entlang einer Längsachse des Zylinderkopfes in Reihe angeordnet, sind Ausführungsformen der Brennkraftmaschine vorteilhaft, bei denen die beiden Gesamtabgasleitungen entlang der Längsachse des Zylinderkopfes unter Ausbildung eines Abstandes versetzt angeordnet sind.
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Vorliegend sind die Gesamtabgasleitungen entlang der Längsachse des Zylinderkopfes unter Ausbildung eines Abstandes Δ versetzt angeordnet. Der Versatz ermöglicht eine kompakte Bauweise des Zylinderkopfes und sorgt gleichzeitig für einen ausreichend großen Abstand der Gesamtabgasleitungen voneinander. Auf diese Weise verbleibt trotz kompakter Bauweise genügend Bauraum zwischen den Gesamtabgasleitungen im Vergleich zu Ausführungsformen, bei denen die Gesamtabgasleitungen entlang der Zylinderkopflängsachse keinen Versatz aufweisen. Dies erleichtert auch die Anordnung von Kühlmittelkanälen im Zylinderkopf zwischen den beiden Gesamtabgasleitungen, falls eine Flüssigkeitskühlung vorgesehen werden soll.
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Werden die Abgasleitungen von mindestens drei Zylindern in der oben beschriebenen Weise konfiguriert, d. h. gruppiert, sind Ausführungsformen der Brennkraftmaschine vorteilhaft, bei denen jeder Zylinder mindestens zwei Auslassöffnungen aufweist, von denen mindestens eine als zuschaltbare Auslassöffnung ausgebildet ist, wobei
- – die Abgasleitungen der zuschaltbaren Auslassöffnungen von mindestens drei Zylindern unter Ausbildung eines ersten Abgaskrümmers zu der ersten Gesamtabgasleitung zusammenführen, welche mit der Turbine des ersten Abgasturboladers verbunden ist, und
- – die Abgasleitungen der anderen Auslassöffnungen der mindestens drei Zylinder unter Ausbildung eines zweiten Abgaskrümmers zu der zweiten Gesamtabgasleitung zusammenführen, welche mit der Turbine des zweiten Abgasturboladers verbunden ist.
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Nach dem Stand der Technik werden Drei-Zylinder-Reihenmotoren selten mit zwei parallel angeordneten Turbinen ausgestattet. Die vorstehende Art der Gruppierung lässt dies aber problemlos zu, obwohl Drei-Zylinder-Reihenmotoren einer Gruppierung, insbesondere einer Zylindergruppierung, üblicherweise nur schwer zugänglich sind.
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Werden die Abgasleitungen von mindestens drei Zylindern in der oben beschriebenen Weise konfiguriert, d. h. gruppiert, können auch Ausführungsformen der Brennkraftmaschine vorteilhaft sein, bei denen die mindestens drei Zylinder in der Art konfiguriert sind, dass diese mindestens zwei Gruppen mit jeweils mindestens einem Zylinder bilden, wobei
- – der mindestens eine Zylinder einer ersten Gruppe ein auch bei Teilabschaltung der Brennkraftmaschine in Betrieb befindlicher Zylinder ist und der mindestens eine Zylinder einer zweiten Gruppe als lastabhängig schaltbarer Zylinder ausgebildet ist, und
- – die Abgasleitungen der Zylinder jeder Zylindergruppe unter Ausbildung eines Abgaskrümmers jeweils zu einer Gesamtabgasleitung zusammenführen.
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Vorteilhaft sind Ausführungsformen der Brennkraftmaschine, bei denen die Gesamtabgasleitungen stromabwärts der Turbinen zu einer gemeinsamen Abgasleitung zusammenführen. Dann kann zusätzlich eine Abgasnachbehandlung des gesamten Abgases der mindestens drei Zylinder stattfinden, nämlich mit einem in der gemeinsamen Abgasleitung angeordneten Abgasnachbehandlungssystem. Dies kann beispielsweise ein Partikelfilter sein, wohingegen das mindestens eine Abgasnachbehandlungssystem der bestimmten Art vorzugsweise ein Oxidationskatalysator und/oder ein Abgasnachbehandlungssystem zur Reduzierung der Stickoxide ist.
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Vorteilhaft sind Ausführungsformen der Brennkraftmaschine, bei denen mindestens eine Turbine als Waste-Gate-Turbine ausgeführt ist, wobei stromaufwärts dieser Turbine eine Bypassleitung vom Abgasabführsystem abzweigt und ein Absperrelement in der Bypassleitung vorgesehen ist.
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Vorteilhaft sind auch Ausführungsformen der Brennkraftmaschine, bei denen mindestens eine Turbine eine variable Turbinengeometrie aufweist, die eine weitgehende Anpassung an den jeweiligen Betriebspunkt durch Verstellen der Turbinengeometrie bzw. des wirksamen Turbinenquerschnittes gestattet. Dabei sind stromaufwärts des Laufrades der Turbine Leitschaufeln zur Beeinflussung der Strömungsrichtung angeordnet. Im Gegensatz zu den Laufschaufeln des umlaufenden Laufrades rotieren die Leitschaufeln nicht mit der Welle der Turbine, d. h. dem Laufrad. Die Leitschaufeln sind zwar stationär angeordnet, aber nicht völlig unbeweglich, sondern um ihre Achse drehbar, so dass auf die Anströmung der Laufschaufeln Einfluss genommen werden kann.
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Verfügt eine Turbine hingegen über eine feste unveränderliche Geometrie, sind die Leitschaufeln nicht nur stationär, sondern zudem völlig unbeweglich, d. h. starr fixiert.
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Der Zylinderkopf einer aufgeladenen Brennkraftmaschine ist grundsätzlich ein thermisch und mechanisch hoch belastetes Bauteil. Insbesondere bei der Integration der Abgaskrümmer steigt die thermische Belastung der Brennkraftmaschine bzw. des Zylinderkopfes nochmals, so dass erhöhte Anforderungen an die Kühlung zu stellen sind.
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Vorteilhaft sind daher Ausführungsformen der Brennkraftmaschine, bei denen eine Flüssigkeitskühlung vorgesehen ist.
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Vorteilhaft sind dabei Ausführungsformen der Brennkraftmaschine, bei denen der mindestens eine Zylinderkopf mit mindestens einem integrierten Kühlmittelmantel ausgestattet ist. Der mit dem mindestens einen Zylinderkopf verbindbare Zylinderblock kann ebenfalls mit mindestens einem integrierten Kühlmittelmantel ausgestattet sein.
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Vorteilhaft sind Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen der mindestens eine Kühlmittelmantel sich auch zwischen die Gesamtabgasleitungen erstreckt.
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Die zweite der Erfindung zugrunde liegende Teilaufgabe, nämlich ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine einer vorstehend beschriebenen Art aufzuzeigen, wird gelöst durch ein Verfahren, bei dem ausgehend von einem Schubbetrieb der Brennkraftmaschine im Bedarfsfall der mechanisch von der Brennkraftmaschine angetriebene Generator zusammen mit der Heizvorrichtung zur Erwärmung mindestens eines Abgasnachbehandlungssystems verwendet wird.
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Das im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine Gesagte gilt ebenfalls für das erfindungsgemäße Verfahren.
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Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen der mechanisch von der Brennkraftmaschine angetriebene Generator zusammen mit der Heizvorrichtung in der Warmlaufphase zur Aufheizung mindestens eines Abgasnachbehandlungssystems verwendet wird. In der Warmlaufphase, wenn die Abgasnachbehandlungssysteme ihre Betriebstemperatur noch nicht erreicht haben, besteht ein erhöhter Bedarf zur Aufheizung der Systeme mittels Heizvorrichtung.
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Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen die Ventile einlassseitig und auslassseitig abgeschaltet werden. Diese Maßnahme mindert die Ladungswechselverluste im Schubbetrieb und erhöht damit die mittels Generator rückgewinnbare Energie.
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Zum Betreiben einer teilabschaltbaren Brennkraftmaschine sind Ausführungsformen des Verfahrens vorteilhaft, bei denen
- – der mindestens eine Zylinder der zweiten Gruppe abgeschaltet wird,
- – die Ventile der zweiten Zylindergruppe einlassseitig und auslassseitig abgeschaltet werden, und
- – der mechanisch von der Brennkraftmaschine angetriebene Generator bei Teilabschaltung zusammen mit der Heizvorrichtung zur Erwärmung mindestens eines zur zweiten Zylindergruppe zugehörigen Abgasnachbehandlungssystems verwendet wird.
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Vorteilhaft sind Verfahrensvarianten, bei denen die vom Generator von der Brennkraftmaschine aufgenommene Energie gesteuert wird.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels gemäß 1 näher beschrieben. Hierbei zeigt:
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1 schematisch eine erste Ausführungsform der Brennkraftmaschine.
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1 zeigt schematisch eine erste Ausführungsform der Brennkraftmaschine 1, die mit zwei Abgasturboladern 8, 9 ausgestattet ist. Jeder Abgasturbolader 8, 9 umfasst eine Turbine 8a, 9a und einen Verdichter 8b, 9b. Das heiße Abgas entspannt sich in den Turbinen 8a, 9a unter Energieabgabe. Die Verdichter 8b, 9b komprimieren die Ladeluft, die via Ansaugleitungen 11a, 11b, Ladeluftkühler 10 und Plenum 12 den Zylindern 3 zugeführt wird, wodurch eine Aufladung der Brennkraftmaschine 1 erreicht wird.
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Es handelt sich um einen Vier-Zylinder-Reihenmotor 1, bei dem die vier Zylinder 3 entlang der Längsachse des Zylinderkopfes 2, d. h. in Reihe angeordnet sind. Die vier Zylinder 3 sind konfiguriert und bilden zwei Gruppen mit jeweils zwei Zylindern 3, wobei die beiden innenliegenden Zylinder 3 eine zweite Gruppe bilden, deren Zylinder 3 als lastabhängig schaltbare Zylinder 3 ausgebildet sind, die im Rahmen einer Teilabschaltung abgeschaltet werden, und die beiden außenliegenden Zylinder 3 eine erste Gruppe bilden, deren Zylinder 3 auch bei Teilabschaltung in Betrieb sind.
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Jeder Zylinder 3 verfügt über zwei Auslassöffnungen 4, an die sich Abgasleitungen 5 zum Abführen der Abgase via Abgasabführsystem anschließen, wobei zwecks Vereinfachung nur eine Auslassöffnung 4 je Zylinder 3 dargestellt ist. Die Abgasleitungen 5 der Zylinder 3 jeder Zylindergruppe führen unter Ausbildung eines Abgaskrümmers 6a, 6b jeweils zu einer Gesamtabgasleitung 7a, 7b zusammen. Diese Gesamtabgasleitungen 7a, 7b führen wiederum zu einer gemeinsamen Abgasleitung 14 zusammen.
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Die Turbine 8a des ersten Abgasturboladers 8 ist in der ersten Gesamtabgasleitung 7a der ersten Zylindergruppe und die Turbine 9a des zweiten Abgasturboladers 9 in der zweiten Gesamtabgasleitung 7b der zweiten Zylindergruppe angeordnet, so dass vorliegend die zweite Turbine 9a als zuschaltbare Turbine 9a ausgebildet ist, die bei Teilabschaltung deaktiviert ist bzw. infolge der Teilabschaltung deaktiviert wird.
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Vorliegend führen die beiden Gesamtansaugleitungen 11a, 11b stromabwärts der Verdichter 8b, 9b zusammen, wobei der zweite Verdichter 9b bei Teilabschaltung vom übrigen Ansaugsystem abgetrennt werden kann, damit insbesondere der erste Verdichter 8b nicht in den zweiten Verdichter 9b hinein fördert. Hierzu ist stromabwärts des zweiten Verdichters 9b ein Absperrelement angeordnet, das der Deaktivierung dieses Verdichters 9b bei Teilabschaltung dient. Der Verdichter 9b wird bei abgeschalteter zweiter Zylindergruppe nicht mehr von der zugehörigen zweiten Turbine 9a angetrieben. Damit der zweite Verdichter 9b bei Teilabschaltung nicht gegen den Widerstand des verschlossenen Absperrelementes fördern muss, ist eine Bypassleitung vorgesehen, in der ebenfalls ein Absperrelement angeordnet ist.
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Stromabwärts jeder Turbine 8a, 9a ist jeweils mindestens ein Abgasnachbehandlungssystem 13a, 13b vorgesehen. D. h. in jeder Gesamtabgasleitung 7a, 7b ist ein gruppenzugehöriges Abgasnachbehandlungssystem 13a, 13b angeordnet.
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Ein mechanisch von der Brennkraftmaschine 1 antreibbarer Generator 15 ist vorgesehen, welcher zusammen mit einer Heizvorrichtung 17 zur Erwärmung mindestens eines Abgasnachbehandlungssystems 13a, 13b verwendet werden kann, vorzugsweise zur Erwärmung mindestens eines Abgasnachbehandlungssystems 13b der zweiten Zylindergruppe, die abschaltbar ist. Zur Aktivierung des Generators 15 ist unter anderem eine Schaltvorrichtung 16 vorgesehen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- aufgeladene Brennkraftmaschine, Vier-Zylinder-Reihenmotor
- 2
- Zylinderkopf
- 3
- Zylinder
- 4
- Auslassöffnung
- 5
- Abgasleitung
- 6a
- erster Abgaskrümmer
- 6b
- zweiter Abgaskrümmer
- 7a
- erste Gesamtabgasleitung
- 7b
- zweite Gesamtabgasleitung
- 8
- erster Abgasturbolader
- 8a
- erste Turbine
- 8b
- erster Verdichter
- 9
- zweiter Abgasturbolader
- 9a
- zweite Turbine, zuschaltbare Turbine
- 9b
- zweiter Verdichter
- 10
- Ladeluftkühler
- 11a
- erste Ansaugleitung
- 11b
- zweite Ansaugleitung
- 12
- Plenum
- 13a
- Abgasnachbehandlungssystem
- 13b
- Abgasnachbehandlungssystem
- 14
- gemeinsame Abgasleitung
- 15
- Generator
- 16
- Schaltvorrichtung
- 17
- Heizvorrichtung
