DE102018114348B4 - Brennkraftmaschine mit wenigstens einer Sekundärlufteinrichtung und Verfahren - Google Patents

Brennkraftmaschine mit wenigstens einer Sekundärlufteinrichtung und Verfahren Download PDF

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Abstract

Brennkraftmaschine (1) mit wenigstens einer Zylindereinheit (2) und mit wenigstens einer Sekundärlufteinrichtung (3), wobei durch die Sekundärlufteinrichtung (3) Prozessluft aus der wenigstens einen Zylindereinheit (2) entnehmbar und als Sekundärluft bereitstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozessluft mittels wenigstens eines Dekompressionsventils (4) aus der Zylindereinheit (2) entnehmbar ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit wenigstens einer Zylindereinheit und mit wenigstens einer Sekundärlufteinrichtung sowie ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Brennkraftmaschine.
  • Bei Kraftfahrzeugen mit Brennkraftmaschinen werden Sekundärluftsysteme häufig dazu eingesetzt, um während einer Warmlaufphase die HC- und CO-Bestandteile im Abgas zu reduzieren. Beispielsweise wird dazu Luft aus der Umgebung gefördert und in das Abgassystem stromaufwärts zu einem Abgaskatalysator eingeblasen. Die eingeblasene Luft reagiert in einer exothermen Reaktion mit den unverbrannten Abgasbestandteilen, wodurch sich der Abgasstrom erwärmt und der Katalysator früher seine Betriebstemperatur erreicht.
  • Im Stand der Technik sind Systeme bekannt geworden, welche die Luft mittels einer Sekundärluftpumpe unter Umgehung des Motors in das Abgassystem fördern. Beispielsweise beschreibt die DE 102 36 744 A1 ein Verfahren zur Steuerung der Sekundärluftzufuhr, bei dem die Sekundärluft ventilgesteuert mit Druck der Abgasanlage über ein kurbelwinkelsynchron offengesteuertes Durchfluß-Steuerventil zugeführt wird. Zudem sind Systeme bekannt geworden, bei denen nicht befeuerte Zylinder zur Erzeugung des Sekundärluftstroms genutzt werden. Ein Verfahren zur Sekundärluft-Zuführung aus einem unbefeuerten Zylinder mittels der Gaswechselventile ist in der , DE 102 42 767 A1 beschrieben. Das benötigt eine oft aufwendige Ansteuerung der Gaswechselventile. Die Systeme mit einer Sekundärluftpumpe haben den Vorteil, dass die Förderung der Sekundärluft keinen Einfluss auf die Steuerung der Gaswechselventile ausübt bzw. nicht von einer Steuerung der Gaswechselventile abhängig ist.
  • Demgegenüber ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Brennkraftmaschine und ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine zur Verfügung zu stellen, welche eine verbesserte Bereitstellung von Sekundärluft ermöglichen.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie einem Verfahren nach Anspruch 14. Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der allgemeinen Beschreibung und der Beschreibung der Ausführungsbeispiele.
  • Die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine umfasst wenigstens eine Zylindereinheit und wenigstens eine Sekundärlufteinrichtung. Durch die Sekundärlufteinrichtung ist Prozessluft aus der wenigstens einen Zylindereinheit entnehmbar und als Sekundärluft bereitstellbar. Dabei ist die Prozessluft mittels wenigstens eines Dekompressionsventils aus der Zylindereinheit entnehmbar.
  • Vorzugsweise umfasst die Brennkraftmaschine wenigstens zwei Zylindereinheiten und besonders bevorzugt eine Mehrzahl von Zylindereinheiten. Dabei ist durch die Sekundärlufteinrichtung Prozessluft aus wenigstens einem der wenigstens zwei Zylindereinheiten und vorzugsweise aus zwei oder mehr Zylindereinheit der Mehrzahl von Zylindereinheiten oder auch aus allen vorgesehenen Zylindereinheiten entnehmbar und als Sekundärluft bereitstellbar.
  • Die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine bietet viele Vorteile. Einen erheblichen Vorteil bietet das Dekompressionsventil. Dadurch kann auf eine Sekundärluftpumpe verzichtet werden, sodass die Erfindung konstruktiv unaufwendig und kostengünstig einsetzbar ist. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Bereitstellung der Sekundärluft nicht über die Gaswechselventile erfolgt. So hat die Entnahme der Prozessluft bzw. die Bereitstellung der Sekundärluft keinen oder einen erheblich geringeren Einfluss auf die Steuerung der Gaswechselventile und insgesamt auf den Betrieb der Brennkraftmaschine.
  • Vorzugsweise ist mittels des Dekompressionsventils Prozessluft aus einem Brennraum der Zylindereinheit entnehmbar. Vorzugsweise ist das Dekompressionsventil wenigstens teilweise in einem Zylinderkopf angeordnet. Das bietet eine besonders vorteilhafte Bereitstellung der Prozessluft.
  • Die Sekundärlufteinrichtung umfasst vorzugsweise wenigstens einen Sekundärluftkanal. Der Sekundärluftkanal ist insbesondere durch das Dekompressionsventil öffenbar und schließbar. Vorzugsweise verbindet der Sekundärluftkanal wenigstens einen Brennraum der Zylindereinheit strömungstechnisch mit wenigstens einem Abgassystem. Bevorzugt ist auch, dass der Sekundärluftkanal wenigstens einen Brennraum der Zylindereinheit mit wenigstens einer Speichereinrichtung zur Speicherung der Sekundärluft strömungstechnisch verbindet. Eine solche Ausgestaltung kann besonders vorteilhaft zur Reduzierung von unerwünschten Bestandteilen im Abgas eingesetzt werden. Die Sekundärluft steht zudem zeitlich unabhängig von der Erzeugung bereit.
  • Insbesondere ist die Sekundärlufteinrichtung dazu geeignet und ausgebildet, die Sekundärluft direkt in das Abgassystem und/oder an wenigstens einen anderen Verbraucher abzugeben. Insbesondere ist die Sekundärlufteinrichtung dazu geeignet und ausgebildet, die Sekundärluft indirekt über die Speichereinrichtung in das Abgassystem und/oder an wenigstens einen anderen Verbraucher abzugeben. Vorzugsweise ist die Sekundärlufteinrichtung dazu geeignet und ausgebildet, die Sekundärluft in der Speichereinrichtung zu speichern und die Sekundärluft von dort insbesondere unter Berücksichtigung eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine in das Abgassystem abzugeben. Ein solcher Betriebszustand ist beispielsweise ein Motorkaltstart und/oder eine Warmlaufphase.
  • Der Sekundärluftkanal verläuft insbesondere wenigstens abschnittsweise durch den Zylinderkopf. Der Sekundärluftkanal kann auch wenigstens abschnittsweise außerhalb des Zylinderkopfs verlaufen.
  • Die Speichereinrichtung umfasst insbesondere wenigstens einen Luftspeichertank. Die Speichereinrichtung kann wenigstens eine Sekundärluftleitung und/oder wenigstens ein insbesondere steuerbares Ventil umfassen. Über das Ventil ist insbesondere eine Abgabe und/oder Aufnahme der Sekundärluft in die Speichereinrichtung steuerbar.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung mündet der Sekundärluftkanal zwischen wenigstens einem Auslassventil der Zylindereinheit und wenigstens einem Abgaskatalysator in das Abgassystem. Insbesondere ist die Sekundärluft zwischen dem Auslassventil und dem Abgaskatalysator einblasbar. Insbesondere mündet der Sekundärluftkanal stromaufwärts von einem Abgassammler in einen Abgaskanalanschluss, welcher den Abgassammler mit wenigstens einem im Zylinderkopf angeordneten Auslasskanal verbindet.
  • In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung mündet der Sekundärluftkanal innerhalb eines Zylinderkopfes in das Abgassystem. Insbesondere mündet der Sekundärluftkanal in einen im Zylinderkopf verlaufenden Auslasskanal der Zylindereinheit. Insbesondere verläuft der Sekundärluftkanal vollständig innerhalb des Zylinderkopfs. Es ist möglich, dass der Sekundärluftkanal durch wenigstens eine Bohrung im Zylinderkopf bereitgestellt wird oder wenigstens eine solche umfasst. Solche Ausgestaltungen bieten eine konstruktiv unaufwendige und zugleich sehr zuverlässige Erzeugung von Sekundärluft.
  • Die Speichereinrichtung ist vorzugsweise über wenigstens eine Sekundärluftleitung mit dem Abgassystem strömungstechnisch verbunden. Die Sekundärluftleitung mündet vorzugsweise zwischen wenigstens einem Auslassventil der Zylindereinheit und wenigstens einem Abgaskatalysator in das Abgassystem. Eine solche Ausgestaltung ist besonders vorteilhaft für den Einsatz der Sekundärluft zur Abgasaufreinigung. Besonders bevorzugt ist die Sekundärlufteinrichtung dazu geeignet und ausgebildet, die Sekundärluft aus der Speichereinrichtung unter Berücksichtigung eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine an das Abgassystem abzugeben und beispielsweise in einer Warmlaufphase abzugeben.
  • Es ist möglich, dass die Speichereinrichtung wenigstens ein insbesondere steuerbares Ventil umfasst, über welches die Sekundärluftleitung öffenbar und schließbar ist. Insbesondere mündet die Sekundärluftleitung außerhalb des Zylinderkopfes. Insbesondere mündet die Sekundärluftleitung in einen Abgassammler. Die Sekundärluftleitung kann zwischen einem Abgassammler und einem Abgaskatalysator münden. Die Sekundärluftleitung kann auch stromabwärts von einem Abgassammler münden.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Speichereinrichtung über wenigstens eine weitere Sekundärluftleitung mit wenigstens einem weiteren Verbraucher strömungstechnisch verbunden. Der weitere Verbraucher ist beispielsweise ein Luftfahrwerk. Es kann wenigstens ein insbesondere steuerbares Ventil vorgesehen sein, über welches die weitere Sekundärluftleitung öffenbar und schließbar ist. Der weitere Verbraucher kann auch direkt an den Sekundärluftkanal angebunden sein und direkt mit Sekundärluft versorgt werden.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Sekundärlufteinrichtung dazu geeignet und . ausgebildet, die Prozessluft mittels des Dekompressionsventils während eines Verdichtungstaktes und/oder am Ende eines Verdichtungstaktes zu entnehmen. Das bietet eine besonders vorteilhafte Gewinnung der Sekundärluft. Insbesondere ist das Dekompressionsventil dazu durch die Sekundärlufteinrichtung ansteuerbar. Die Prozessluft kann von Beginn bis zu einem Ende des Verdichtungstaktes und/oder nach dem Ende des Verdichtungstaktes entnehmbar sein. Insbesondere ist die Prozessluft während eines überwiegenden Teils des Verdichtungstaktes entnehmbar. Möglich ist auch, dass die Prozessluft nur am Ende des Verdichtungstaktes entnehmbar ist. Möglich ist, dass die Prozessluft während einer letzten Hälfte und/oder während eines letzten Viertels oder Fünftels oder Sechstels oder Achtels des Verdichtungstaktes entnehmbar ist.
  • Besonders bevorzugt ist die Sekundärlufteinrichtung dazu geeignet und ausgebildet, die Prozessluft mittels des Dekompressionsventils aus der Zylindereinheit zu entnehmen, wenn diese befeuert ist und/oder wenn diese unbefeuert ist. Das bietet besonders viele Freiheitsgrade für die Bereitstellung der Sekundärluft.
  • Vorzugsweise ist die Sekundärlufteinrichtung dazu geeignet und ausgebildet, das Dekompressionsventil unter Berücksichtigung einer Kraftstoffeinspritzung für die Zylindereinheit anzusteuern, sodass die Entnahme der Prozessluft zeitlich vor der Kraftstoffeinspritzung erfolgen kann. Vorzugsweise ist die Sekundärlufteinrichtung dazu geeignet und ausgebildet, eine Kraftstoffeinspritzung der Zylindereinheit wenigstens zeitweise zu deaktivieren. Die Berücksichtigung der Kraftstoffeinspritzung bietet besonders viele Vorteile für die Entnahme der Prozessluft aus einer befeuerten Zylindereinheit. Das Deaktivieren der Kraftstoffeinspritzung ist für eine zügige Erzeugung von Sekundärluft von besonderem Vorteil. Ein besonderer Vorteil ist zudem, dass die Sekundärluftgewinnung auch bei einem Zweitaktmotor möglich ist.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Sekundärlufteinrichtung dazu geeignet und ausgebildet, einen Kreisprozess der Zylindereinheit unter Berücksichtigung der entnommenen Prozessluft einzustellen. So werden unerwünschte Auswirkungen auf den Betrieb des Motors durch die Entnahme der Prozessluft verhindert oder erheblich verringert.
  • Besonders bevorzugt ist die Sekundärlufteinrichtung dazu geeignet und ausgebildet, einen Grad an Aufladung zu erhöhen und/oder eine Kraftstoffbemessung zu verringern, um die entnommene Prozessluft auszugleichen. Das bietet eine besonders vorteilhafte Einstellung des Kreisprozesses unter Berücksichtigung der entnommenen Prozessluft.
  • In allen Ausgestaltungen ist es besonders bevorzugt, dass die Sekundärlufteinrichtung dazu geeignet und ausgebildet ist, das Dekompressionsventil unter Berücksichtigung wenigstens eines Motorbetriebspunktes und/oder einer Kolbenstellung der Brennkraftmaschine anzusteuern. Das hat den Vorteil, dass beispielsweise dann eine Entnahme von Prozessluft erfolgt, wenn dies für den Betriebszustand vorteilhaft ist. Zudem kann dadurch die Abgabe von Sekundärluft an das Abgassystem besonders gezielt gesteuert werden.
  • Insbesondere ist die Sekundärlufteinrichtung dazu geeignet und ausgebildet, unter Berücksichtigung eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine die Prozessluft zu entnehmen und/oder die Sekundärluft direkt an das Abgassystem und/oder an wenigstens einen Verbraucher abzugeben und/oder die Sekundärluft aus der Speichereinrichtung indirekt an ein Abgassystem und/oder an wenigstens einen Verbraucher abzugeben.
  • Die Sekundärluft wird insbesondere für wenigstens einen Verbraucher bereitgestellt. Insbesondere stellt die Sekundärlufteinrichtung wenigstens einen Bypass zur Umgehung der Gaswechselventile und insbesondere wenigstens eines Auslassventils bereit. Dabei ist der Bypass insbesondere mittels des Dekompressionsventils öffenbar und schließbar.
  • Die Sekundärlufteinrichtung umfasst wenigstens ein Dekompressionsventil und insbesondere wenigstens ein steuerbares Dekompressionsventil. Insbesondere ist die Sekundärlufteinrichtung dazu geeignet und ausgebildet, die Menge der entnommenen Prozessluft und/oder der bereitgestellten Sekundärluft mittels des Dekompressionsventils zu steuern.
  • Die Zylindereinheit umfasst beispielsweise wenigstens einen Zylinder und wenigstens einen Brennraum und insbesondere wenigstens einen der Zylindereinheit zugeordneten Abschnitt eines Zylinderkopfes. Die Zylindereinheit kann Gaswechselventile und beispielsweise wenigstens ein Auslassventil und wenigstens ein Einlassventil umfassen. Die Zylindereinheit kann auch wenigstens einen Kolben und weitere der Zylindereinheit einer Brennkraftmaschine zugeordnete Komponenten umfassen.
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter einem Steuern vorzugsweise auch ein Regeln verstanden.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit wenigstens einer Zylindereinheit und mit wenigstens einer Sekundärlufteinrichtung. Mittels der Sekundärlufteinrichtung wird Prozessluft aus der wenigstens einen Zylindereinheit entnommen und als Sekundärluft bereitgestellt. Dabei wird die Prozessluft mittels wenigstens eines Dekompressionsventils aus der Zylindereinheit entnommen.
  • Auch das erfindungsgemäße Verfahren bietet viele Vorteile und stellt eine erhebliche Verbesserung für die Bereitstellung und Verwendung von Sekundärluft einer Brennkraftmaschine dar.
  • Vorzugsweise wird die zuvor beschriebene Brennkraftmaschine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren betrieben. Insbesondere ist die zuvor beschriebene Brennkraftmaschine dazu geeignet und ausgebildet, nach dem erfindungsgemäßen Verfahren betrieben zu werden.
  • Die Anmelderin behält sich vor, ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Personenkraftwagen, zu beanspruchen, welches wenigstens eine Brennkraftmaschine umfasst, wie sie zuvor beschrieben wurde.
  • Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Ausführungsbeispielen, welche mit Bezug auf die beiliegende Figur im Folgenden erläutert werden.
  • Darin zeigt
    • 1 eine stark schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine in einer geschnittenen Ansicht; und
    • 2 eine stark schematische Darstellung einer Ausgestaltung der Brennkraftmaschine in einer geschnittenen Ansicht.
  • Die 1 zeigt eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine 1, welche nach dem erfindungsgemäßen Verfahren betrieben wird. Die Brennkraftmaschine 1 weist hier mehrere Zylindereinheiten 2 auf, von denen zur besseren Übersichtlichkeit nur eine dargestellt ist. Die Brennkraftmaschine 1, ist hier beispielhaft als ein Ottomotor ausgebildet. Die Brennkraftmaschine 1 kann auch als ein Dieselmotor oder als eine andere Art von Brennkraftmaschine 1 ausgebildet sein.
  • Die Zylindereinheit 2 umfasst einen Zylinder 82, einen Brennraum 12, einen Kolben 92. Der Kolben 92 ist über ein Pleuel 112 an eine Kurbelwelle 102 angebunden. Die Zylindereinheit 2 ist mit einer Zündkerze 72 und mit wenigstens einem Einlassventil 52 und wenigstens einem Auslassventil 32 ausgestattet. Die Zylindereinheit 2 ist zudem mit einem Zylinderkopf 22 mit wenigstens einem Auslasskanal 42 und wenigstens einem Einlasskanal 62 ausgestattet.
  • Zum Abführen der Abgase ist hier ein Abgassystem 5 mit einem Abgaskatalysator 15 vorgesehen. Das Abgassystem 5 umfasst einen Abgassammler 25, welcher über einen Abgaskanalanschluss 35 mit dem Auslasskanal 42 verbunden ist. Der Abgassammler 25 kann weitere Abgaskanalanschlüsse 35 für weitere hier nicht näher dargestellte Zylindereinheiten 2 aufweisen.
  • Zur Bereitstellung von Sekundärluft ist hier eine Sekundärlufteinrichtung 3 vorgesehen. Dabei wird mittels eines Dekompressionsventils 4 Prozessluft aus der Zylindereinheit 2 entnommen. Das Dekompressionsventil 4 dient hier zum Öffnen bzw. Schließen eines Sekundärluftkanals 13.
  • Weitere, hier nicht näher dargestellte Zylindereinheiten 2 der Brennkraftmaschine 1 können ebenfalls mit einem Dekompressionsventil 4 bzw. Sekundärluftkanal ausgestattet sein. Möglich ist, dass sämtliche oder auch nur eine oder nur ein Teil der vorgesehenen Zylindereinheiten 2 zur Bereitstellung von Sekundärluft ausgebildet sind.
  • Der Sekundärluftkanal 13 verläuft hier im Zylinderkopf 22 und ist beispielsweise als eine Bohrung ausgebildet. Der Sekundärluftkanal 13 verbindet hier den Brennraum 12 mit dem Auslasskanal 42. So wird durch den Kolben 92 Prozessluft aus der Zylindereinheit 2 unter Umgehung des Auslassventils 32 in das Abgassystem 5 gefördert und steht dort vor für eine Abgasaufreinigung bereit.
  • In der 2 ist eine Ausgestaltung der zuvor beschriebenen Brennkraftmaschine 1 beispielhaft gezeigt. Der Sekundärluftkanal 13 mündet hier nicht in den Auslasskanal 42, sondern ist mit einer Speichereinrichtung 6 mit einem Speichertank 56 strömungstechnisch verbunden.
  • Von dem Speichertank 56 aus kann die Sekundärluft beispielsweise über eine Sekundärluftleitung 16 dem Abgassystem 5 zugeführt werden. Dazu mündet die Sekundärluftleitung 16 beispielsweise in den Abgassammler 25. Um den Zeitpunkt bzw. die Menge der zugeführten Sekundärluft anpassen zu können, ist in der Sekundärluftleitung 16 ein steuerbares Ventil 46 angeordnet.
  • Zusätzlich oder alternativ kann die gespeicherte Sekundärluft von dem Speichertank 56 aus über eine Sekundärluftleitung 26 einem Verbraucher 36 und beispielsweise einem Luftfahrwerk bereitgestellt werden. Die Sekundärluftleitung 26 ist hier ebenfalls mit einem steuerbaren Ventil 46 ausgestattet, sodass eine gezielte Abgabe der Sekundärluft möglich ist.
  • In einem beispielhaften Ablauf der Erfindung wird die in der Brennkraftmaschine 1 verdichtete Prozessluft aus einem oder mehreren Zylindereinheiten 2 mittels eines bzw. mehreren Dekompressionsventilen 4 entnommen. Bei einem Viertaktmotor verdichtet der Motorkolben 92 während des zweiten Taktes die im Zylinder 82 befindliche Prozessluft. Während oder am Ende dieses Verdichtungstaktes öffnet das Dekompressionsventil 4, wodurch die Prozessluft teilweise oder vollständig aus dem Brennraum 12 in das Abgassystem 5 oder den Speichertank 56 strömt. Die Prozessluftentnahme kann hierbei sowohl aus einer befeuerten als auch aus einer unbefeuerten Zylindereinheit 2 erfolgen.
  • Wird die Prozessluft aus einer unbefeuerten Zylindereinheit 2 entnommen, kann beispielsweise die maximale Menge an Luft pro Zylindereinheit 2 gefördert werden. Wird die Prozessluft beispielsweise aus einer befeuerten Zylindereinheit 2 entnommen, erfolgt die Prozessluftentnahme durch das Dekompressionsventil 4 vor dem Beginn der Kraftstoffeinspritzung in den Brennraum 12. Die nun im Brennraum 12 für die Verbrennung fehlende Prozessluft zur Einhaltung des stöchiometrischen Verhältnisses zwischen Kraftstoff und Luft kann beispielsweise durch einen höheren Grad an Aufladung oder durch eine geringere Menge an eingespritztem Kraftstoff kompensiert werden.
  • Die hier vorgestellte Erfindung hat den Vorteil, dass die Sekundärluftentnahme auch bei einem Zweitaktmotor mit deaktivierbarer Kraftstoffeinspritzung einsetzbar ist. Dann wird durch den Motorkolben während des ersten Taktes die in der Zylindereinheit 2 befindliche Prozessluft verdichtet.
  • Bei der vorgestellten Erfindung arbeiten einzelne bzw. mehrere Zylindereinheiten 2 des Verbrennungsmotors 1 als Verdichter und fördern die Prozessluft von der Ansaugseite durch den Brennraum 12 hindurch direkt als Sekundärluft in Richtung Abgassystem 5 oder in einen Speichertank 56. Die im Speichertank 46 komprimierte Luft kann dann beispielsweise wiederum als Sekundärluft in das Abgassystem 5 eingeleitet werden oder zum Beispiel zur Versorgung weiterer Luftverbraucher 36 verwendet werden.
  • Bei der hier vorgestellten Erfindung kann die Sekundärluft direkt oder indirekt in das Abgassystem 5 eingeleitet werden. Bei einer direkten Einleitung der Sekundärluft in das Abgassystem 5, zum Beispiel zwischen Auslassventil 32 und Katalysator 15, strömt die verdichtete Prozessluft aus dem Brennraum 12 über den durch das Dekompressionsventil 4 geöffneten Kanal 13 in Richtung Abgasseite.
  • Bei einer indirekten Einleitung der Sekundärluft in das Abgassystem 5, beispielsweise zwischen Auslassventil 32 und Katalysator 5, strömt die verdichtete Prozessluft aus dem Brennraum 12 über den durch das Dekompressionsventil 4 geöffneten Kanal 13 in einen Speichertank 56 und von dort aus als Sekundärluft in Richtung Abgasseite.
  • Diese Art der Prozessluftentnahme hat den Vorteil, dass die als Sekundärluft benutzte verdichtete Prozessluft unabhängig von einem Motorbetriebspunkt oder einer Kolbenstellung zur Verfügung steht. Des Weiteren kann die im Speichertank 56 gespeicherte, verdichtete Prozessluft für andere Verbraucher 36 verwendet werden, beispielsweise für ein Luftfahrwerk, ohne dass dafür eine eigene Druckpumpe nötig wäre.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Brennkraftmaschine
    2
    Zylindereinheit
    3
    Sekundärlufteinrichtung
    4
    Dekompressionsventil
    5
    Abgassystem
    6
    Speichereinrichtung
    12
    Brennraum
    13
    Sekundärluftkanal
    15
    Abgaskatalysator
    16
    Sekundärluftleitung
    22
    Zylinderkopf
    25
    Abgassammler
    26
    Sekundärluftleitung
    32
    Auslassventil
    35
    Abgaskanalanschluss
    36
    Verbraucher
    42
    Auslasskanal
    46
    Ventil
    52
    Einlassventil
    56
    Speichertank
    62
    Einlasskanal
    72
    Zündkerze
    82
    Zylinder
    92
    Kolben
    102
    Kurbelwelle
    112
    Pleuel

Claims (14)

  1. Brennkraftmaschine (1) mit wenigstens einer Zylindereinheit (2) und mit wenigstens einer Sekundärlufteinrichtung (3), wobei durch die Sekundärlufteinrichtung (3) Prozessluft aus der wenigstens einen Zylindereinheit (2) entnehmbar und als Sekundärluft bereitstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozessluft mittels wenigstens eines Dekompressionsventils (4) aus der Zylindereinheit (2) entnehmbar ist.
  2. Brennkraftmaschine (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei mittels des Dekompressionsventils (4) Prozessluft aus einem Brennraum (12) der Zylindereinheit (2) entnehmbar ist und/oder wobei das Dekompressionsventil (4) wenigstens teilweise in einem Zylinderkopf (22) angeordnet ist.
  3. Brennkraftmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sekundärlufteinrichtung (3) wenigstens einen Sekundärluftkanal (13) umfasst, welcher durch das Dekompressionsventil (4) öffenbar und schließbar ist und wobei der Sekundärluftkanal (13) einen Brennraum (12) der Zylindereinheit (2) mit einem Abgassystem (5) und/oder mit Wenigstens einer Speichereinrichtung (6) zur Speicherung der Sekundärluft strömungstechnisch verbindet.
  4. Brennkraftmaschine (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Sekundärluftkanal (13) zwischen wenigstens einem Auslassventil (32) der Zylindereinheit (2) und wenigstens einem Abgaskatalysator (15) in das Abgassystem (5) mündet.
  5. Brennkraftmaschine (1) nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei der Sekundärluftkanal (13) innerhalb eines Zylinderkopfs (22) in das in das Abgassystem (5) mündet.
  6. Brennkraftmaschine (1) nach einem der drei vorhergehenden Ansprüche, wobei die Speichereinrichtung (6) über wenigstens eine Sekundärluftleitung (16) mit dem Abgassystem (5) strömungstechnisch verbunden ist und wobei die Sekundärluftleitung (16) zwischen wenigstens einem Auslassventil (32) der Zylindereinheit (2) und wenigstens einem Abgaskatalysator (15) in das Abgassystem (5) mündet.
  7. Brennkraftmaschine (1) nach einem der vier vorhergehenden Ansprüche, wobei die Speichereinrichtung (6) über wenigstens eine weitere Sekundärluftleitung (26) mit wenigstens einem weiteren Verbraucher (36) strömungstechnisch verbunden ist.
  8. Brennkraftmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sekundärlufteinrichtung (3) dazu geeignet und ausgebildet ist, die Prozessluft mittels des Dekompressionsventils (4) während eines Verdichtungstaktes und/oder am Ende eines Verdichtungstaktes zu entnehmen.
  9. Brennkraftmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sekundärlufteinrichtung (3) dazu geeignet und ausgebildet ist, die Prozessluft mittels des Dekompressionsventils (4) aus der Zylindereinheit (2) zu entnehmen, wenn diese befeuert ist oder wenn diese unbefeuert ist.
  10. Brennkraftmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sekundärlufteinrichtung (3) dazu geeignet und ausgebildet ist, das Dekompressionsventil (4) unter Berücksichtigung einer Kraftstoffeinspritzung für die Zylindereinheit (2) anzusteuern, sodass die Entnahme der Prozessluft zeitlich vor der Kraftstoffeinspritzung erfolgen kann und/oder wobei die Sekundärlufteinrichtung (3) dazu geeignet,und ausgebildet ist, eine Kraftstoffeinspritzung der Zylindereinheit (2) wenigstens zeitweise zu deaktivieren.
  11. Brennkraftmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sekundärlufteinrichtung (3) dazu geeignet und ausgebildet ist, einen Kreisprozess der Zylindereinheit (2) unter Berücksichtigung der entnommenen Prozessluft einzustellen.
  12. Brennkraftmaschine (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Sekundärlufteinrichtung (3) dazu geeignet und ausgebildet ist, einen Grad an Aufladung zu erhöhen und/oder eine Kraftstoffbemessung zu verringern, um die entnommene Prozessluft auszugleichen.
  13. Brennkraftmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sekundärlufteinrichtung (3) dazu geeignet und ausgebildet ist, das Dekompressionsventil (4) unter Berücksichtigung wenigstens eines Motorbetriebspunktes und/oder einer Kolbenstellung der Brennkraftmaschine (1) anzusteuern.
  14. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (1) mit wenigstens einer Zylindereinheit (2) und mit wenigstens einer Sekundärlufteinrichtung (3), wobei mittels der Sekundärlufteinrichtung (3) Prozessluft aus der wenigstens einen Zylindereinheit (2) entnommen und als Sekundärluft bereitgestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozessluft mittels wenigstens eines Dekompressionsventils (4) aus der Zylindereinheit (2) entnommen wird.
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