DE102020208868A1 - Internal combustion engine with two banks of combustion chambers suitable for operation using a dedicated EGR process - Google Patents

Internal combustion engine with two banks of combustion chambers suitable for operation using a dedicated EGR process Download PDF

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Abstract

Es ist eine Brennkraftmaschine vorgesehen, die einen Verbrennungsmotor 1 umfasst, der eine erste Brennraumbank 2 und eine zweite Brennraumbank 3 aufweist, die jeweils mindestens einen ersten Brennraum 4a und mindestens einen zweiten Brennraum 4b aufweisen. Weiterhin umfasst die Brennkraftmaschine einen Frischgasstrang 7, der zumindest einen (ersten) Verdichter 16 umfasst. Die Brennkraftmaschine weist weiterhin einen Abgasstrang 9 auf, der einen ersten Abgasteilstrang 9a und einen zweiten Abgasteilstrang 9b umfasst, die separiert verlaufen, wobei der erste Abgasteilstrang 9a von den ersten Brennräumen 4a abgeht und zu einer Umgebungsmündung 21 führt sowie eine erste Abgasturbine 10 umfasst. Der zweite Abgasteilstrang 9b geht dagegen von den zweiten Brennräumen 4b ab und umfasst eine zweite Abgasturbine 11. Zudem weist die Brennkraftmaschine eine (erste) Abgasrückführleitung 13 auf, die stromab der zweiten Abgasturbine 11 aus dem zweiten Abgasteilstrang 9b abzweigt und die in den Frischgasstrang 7 mündet. Eine solche Brennkraftmaschine ermöglicht einen vorteilhaften Betrieb gemäß einem Dedicated-EGR-Verfahren.An internal combustion engine is provided which comprises an internal combustion engine 1 which has a first combustion chamber bank 2 and a second combustion chamber bank 3 which each have at least one first combustion chamber 4a and at least one second combustion chamber 4b. The internal combustion engine also includes a fresh-gas line 7 which includes at least one (first) compressor 16 . The internal combustion engine also has an exhaust line 9, which includes a first partial exhaust line 9a and a second partial line of exhaust gas 9b, which run separately, with the first partial line of exhaust gas 9a branching off from the first combustion chambers 4a and leading to an ambient orifice 21 and including a first exhaust gas turbine 10. The second partial exhaust line 9b, on the other hand, branches off from the second combustion chambers 4b and includes a second exhaust gas turbine 11. The internal combustion engine also has a (first) exhaust gas recirculation line 13, which branches off from the second exhaust partial line 9b downstream of the second exhaust gas turbine 11 and which opens into the fresh gas line 7 . Such an internal combustion engine enables advantageous operation according to a dedicated EGR method.

Description

Die Erfindung betrifft eine nach dem sogenannten Dedicated-EGR-Verfahren betreibbare Brennkraftmaschine.The invention relates to an internal combustion engine that can be operated according to the so-called dedicated EGR method.

Ein solches Verfahren ist aus der US 2009/308070 A1 bekannt. Dabei wird das gesamte Abgas einer Teilmenge von Brennräumen eines Verbrennungsmotors der Brennkraftmaschine, die auch als Spenderbrennräume bezeichnet werden, in den Frischgasstrang zurückgeführt.Such a method is from U.S. 2009/308070 A1 known. In this case, the entire exhaust gas of a subset of combustion chambers of an internal combustion engine of the internal combustion engine, which are also referred to as donor combustion chambers, is fed back into the fresh gas line.

Eine für die Durchführung eines solchen Dedicated-EGR-Verfahrens geeignete Brennkraftmaschine ist auch in der US 2017/0074214 A1 offenbart, wobei bei dieser der Frischgasstrang in einen ersten Frischgasteilstrang, der zu den anderen Brennräumen, die auch als Hauptbrennräume bezeichnet werden, führt, und einen zweiten Frischgasteilstrang, der zu dem Spenderbrennraum führt, aufgeteilt ist. Das Abgas von dem Spenderbrennraum wird in den ersten Frischgasteilstrang eingeleitet.An internal combustion engine suitable for carrying out such a dedicated EGR process is also in U.S. 2017/0074214 A1 disclosed, wherein in this the fresh-gas line is divided into a first fresh-gas sub-line, which leads to the other combustion chambers, which are also referred to as main combustion chambers, and a second fresh-gas sub-line, which leads to the donor combustion chamber. The exhaust gas from the donor combustion chamber is introduced into the first fresh gas branch line.

Gemäß der US 2014/0196697 kann das Dedicated-EGR-Verfahren auch derart ausgeführt werden, dass das aus den Spenderbrennräumen stammende Abgas ausschließlich in einen ersten Frischgasteilstrang eingeleitet wird, der an die Hauptbrennräume angeschlossen ist, während der oder die Spenderbrennräume über einen zweiten Frischgasteilstrang ausschließlich mit Luft als Frischgas versorgt werden.According to the US2014/0196697 the dedicated EGR process can also be carried out in such a way that the exhaust gas originating from the donor combustion chambers is fed exclusively into a first fresh-gas branch which is connected to the main combustion chambers, while the donor combustion chamber or chambers are supplied exclusively with air as fresh gas via a second fresh-gas branch .

Ein Dedicated-EGR-Verfahren ist zudem bei der aus der DE 10 2015 108 996 A1 bekannten Brennkraftmaschine umsetzbar, wobei bei dieser zudem zwei Abgasturbolader vorgesehen sind. Die Abgasturbine eines ersten, relativ großen Abgasturboladers ist in einen ersten Abgasteilstrang, der von den Hauptbrennräumen abgeht, integriert und der dazugehörige Verdichter ist in einen ersten Frischgasteilstrang integriert, der zu allen Brennräumen führt. Die Abgasturbine eines zweiten, relativ kleinen Abgasturboladers ist in einen zweiten Abgasteilstrang, der von dem Spenderbrennraum abgeht, integriert und der dazugehörige Verdichter ist in einen zweiten Frischgasteilstrang integriert, der stromauf des dortigen Verdichters in den ersten Frischgasteilstrang mündet.A dedicated EGR process is also available from the DE 10 2015 108 996 A1 known internal combustion engine can be implemented, in which case two exhaust gas turbochargers are also provided. The exhaust gas turbine of a first, relatively large exhaust gas turbocharger is integrated into a first partial exhaust line, which branches off from the main combustion chambers, and the associated compressor is integrated into a first fresh gas partial line, which leads to all combustion chambers. The exhaust gas turbine of a second, relatively small exhaust gas turbocharger is integrated into a second partial exhaust line, which branches off from the donor combustion chamber, and the associated compressor is integrated into a second partial line of fresh gas, which opens into the first partial line of fresh gas upstream of the compressor there.

Weiterhin offenbart die US 2018/0066610 A1 eine für die Durchführung eines Dedicated-EGR-Verfahrens geeignete Brennkraftmaschine mit zwei Abgasturboladern, deren Verdichter seriell in den Frischgasstrang der Brennkraftmaschine integriert sind, während die Abgasturbine eines ersten, relativ großen Abgasturboladers in einen ersten Abgasteilstrang, der von den Hauptbrennräumen abgeht, und die Abgasturbine des zweiten, relativ kleinen Abgasturboladers in einen zweiten Abgasteilstrang, der von einem Spenderbrennraum abgeht, integriert sind. Der zweite Abgasteilstrang mündet dabei als Abgasrückführleitung in den Frischgasstrang stromab der beiden Verdichter.Furthermore, the U.S. 2018/0066610 A1 an internal combustion engine suitable for carrying out a dedicated EGR process with two exhaust gas turbochargers, the compressors of which are integrated in series in the fresh gas line of the internal combustion engine, while the exhaust gas turbine of a first, relatively large exhaust gas turbocharger is divided into a first partial exhaust gas line, which branches off from the main combustion chambers, and the exhaust gas turbine of the second, relatively small exhaust-gas turbocharger are integrated into a second exhaust-gas branch, which leads from a donor combustion chamber. The second partial line of exhaust gas opens as an exhaust gas recirculation line into the fresh gas line downstream of the two compressors.

Und schließlich offenbart die US 10,465,636 B2 ein Dedicated-EGR-Verfahren, bei dem der Spenderbrennraum mit einem fetten Kraftstoff-Luft-Gemisch betrieben wird, um den Wasserstoff- und Kohlenmonoxidgehalt des aus diesem Spenderbrennraum stammenden, rückzuführenden Abgases zu erhöhen.And finally revealed the U.S. 10,465,636 B2 a dedicated EGR process in which the donor combustion chamber is operated with a rich fuel-air mixture in order to increase the hydrogen and carbon monoxide content of the exhaust gas to be recirculated from this donor combustion chamber.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine vorteilhaft mittels eines Dedicated-EGR-Verfahrens betreibbare Brennkraftmaschine, die einen Verbrennungsmotor mit mindestens zwei Brennraumbänken aufweist, anzugeben.The invention is based on the object of specifying an internal combustion engine which can be operated advantageously by means of a dedicated EGR process and which has an internal combustion engine with at least two combustion chamber banks.

Diese Aufgabe ist bei einer Brennkraftmaschine gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine sind Gegenstände der weiteren Patentansprüche und/oder ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung.This problem is solved in an internal combustion engine according to patent claim 1 . Advantageous embodiments of the internal combustion engine according to the invention are the subject matter of the further patent claims and/or result from the following description of the invention.

Erfindungsgemäß ist eine Brennkraftmaschine vorgesehen, die einen Verbrennungsmotor umfasst, der mindestens eine erste Brennraumbank und eine zweite Brennraumbank aufweist, die jeweils mindestens einen ersten Brennraum, vorzugsweise mehrere erste Brennräume, und mindestens einen zweiten Brennraum, gegebenenfalls mehrere zweite Brennräume, aufweisen. Weiterhin umfasst die Brennkraftmaschine einen Frischgasstrang, der zumindest einen (ersten) Verdichter sowie vorzugsweise mindestens eine (erste) Drosselvorrichtung, beispielsweise in Form eines Klappenventils, umfasst. Die Brennkraftmaschine weist weiterhin einen Abgasstrang auf, der einen ersten Abgasteilstrang und einen zweiten Abgasteilstrang umfasst, die separiert verlaufen, wobei der erste Abgasteilstrang von den ersten Brennräumen (beider Brennraumbänke) abgeht und zu einer Umgebungsmündung führt (d.h. der erste Abgasteilstrang ist gasführend mit der Umgebungsmündung verbunden, so dass Abgas, das über den ersten Abgasteilstrang geführt wird, über die Umgebungsmündung in die Umgebung abgeführt werden kann). Der erste Abgasteilstrang umfasst mindestens eine erste Abgasturbine und vorzugsweise auch eine Abgasnachbehandlungsvorrichtung, die weiterhin bevorzugt stromab der ersten Abgasturbine angeordnet ist. Der zweite Abgasteilstrang geht dagegen von den zweiten Brennräumen (beider Brennraumbänke) ab und umfasst mindestens eine zweite Abgasturbine. Da die mindestens zwei ersten Brennräume und die mindestens zwei zweiten Brennräume unterschiedlichen Brennraumbänken zugeordnet sind, bedingt der Anschluss an jeweils denselben Abgasteilstrang eine entsprechende Verzweigung der Abgasteilstränge. Zudem weist eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine eine (erste) Abgasrückführleitung auf, die stromab der zweiten Abgasturbine aus dem zweiten Abgasteilstrang abzweigt und die stromauf oder stromab des (ersten) Verdichters in den Frischgasstrang mündet. In die (erste) Abgasrückführleitung kann vorzugsweise ein Steuerventil integriert sein, um ein Strömen von Abgas über die (erste) Abgasrückführleitung aktiv zu beeinflussen, d.h. um ein Strömen von Abgas über die (erste) Abgasrückführleitung bedarfsweise zu verhindern oder, gegebenenfalls in einem variablen Maße, zuzulassen.According to the invention, an internal combustion engine is provided which comprises an internal combustion engine which has at least a first combustion chamber bank and a second combustion chamber bank, each of which has at least one first combustion chamber, preferably several first combustion chambers, and at least one second combustion chamber, optionally several second combustion chambers. Furthermore, the internal combustion engine includes a fresh gas line, which includes at least one (first) compressor and preferably at least one (first) throttle device, for example in the form of a flap valve. The internal combustion engine also has an exhaust line, which includes a first partial exhaust line and a second partial line of exhaust gas, which run separately, with the first partial line of exhaust gas starting from the first combustion chambers (both combustion chamber banks) and leading to an ambient orifice (ie the first partial exhaust line is gas-carrying with the ambient orifice connected, so that exhaust gas that is routed via the first partial exhaust line can be discharged into the environment via the ambient outlet). The first partial line of exhaust gas comprises at least one first exhaust gas turbine and preferably also an exhaust gas aftertreatment device, which is furthermore preferably arranged downstream of the first exhaust gas turbine. In contrast, the second partial line of exhaust gas branches off from the second combustion chambers (both banks of combustion chambers) and includes at least one second exhaust gas turbine. Since the at least two first combustion chambers and the at least two second combustion chambers are assigned to different combustion chamber banks, the connection to the same partial exhaust line requires a corresponding branching of the partial exhaust lines. In addition, an internal combustion engine according to the invention has a (first) exhaust gas recirculation line which branches off from the second exhaust gas branch downstream of the second exhaust gas turbine and which opens into the fresh gas branch upstream or downstream of the (first) compressor. A control valve can preferably be integrated into the (first) exhaust gas recirculation line in order to actively influence the flow of exhaust gas via the (first) exhaust gas recirculation line, i.e. to prevent exhaust gas from flowing via the (first) exhaust gas recirculation line as required or, if necessary, to a variable extent , allow.

Eine Brennraumbank des Verbrennungsmotors einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine ist durch eine Reihenanordnung der mindestens zwei dazugehörigen Brennräume gekennzeichnet, wobei die Brennräume der ersten Brennraumbank nicht in Reihe mit der Brennraumbank der zweiten Brennraumbank angeordnet sind. Gleichzeitig wirken die Kolben des Verbrennungsmotors, die die Brennräume der mindestens zwei Brennraumbänke (mit-)begrenzen, auf dieselbe Abtriebswelle (Kurbelwelle). Der Verbrennungsmotor einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine kann insbesondere eine V- (einschließlich Doppel-V) oder eine W-Anordnung der Brennraumbänke aufweisen.A combustion chamber bank of the internal combustion engine of an internal combustion engine according to the invention is characterized by a series arrangement of the at least two associated combustion chambers, the combustion chambers of the first combustion chamber bank not being arranged in series with the combustion chamber bank of the second combustion chamber bank. At the same time, the pistons of the internal combustion engine, which (also) delimit the combustion chambers of the at least two combustion chamber banks, act on the same output shaft (crankshaft). The internal combustion engine of an internal combustion engine according to the invention can in particular have a V (including a double V) or a W arrangement of the combustion chamber banks.

Eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine ermöglicht einen vorteilhaften Betrieb gemäß einem Dedicated-EGR-Verfahren, wobei insbesondere die Abgasenthalpie des gesamten von dem Verbrennungsmotor erzeugten Abgases, d.h. auch das aus den mindestens zwei zweiten Brennräumen, die als Spenderbrennräume vorgesehen sind, stammende Abgas für eine Verdichtung von Frischgas, das dem Verbrennungsmotor zugeführt werden soll, genutzt werden kann. Weiterhin wird das aus den mindestens zwei zweiten Brennräumen stammende Abgas über die (erste) Abgasrückführleitung, die aufgrund der Abzweigung stromab der zweiten Abgasturbine als Niederdruck-Abgasrückführleitung ausgebildet ist, zurückgeführt, wodurch folglich eine sogenannte Niederdruck-Abgasrückführung realisiert wird. Dies kann sich vorteilhaft auf insbesondere auch den Kühlleistungsbedarf der Brennkraftmaschine auswirken, weil das über die (erste) Abgasrückführleitung geführte Abgas bereits zuvor in der zweiten Abgasturbine entspannt wurde und dementsprechend eine nur noch relativ geringe Abgastemperatur aufweist.An internal combustion engine according to the invention enables advantageous operation according to a dedicated EGR process, in particular the exhaust gas enthalpy of the entire exhaust gas generated by the internal combustion engine, i.e. also the exhaust gas originating from the at least two second combustion chambers, which are provided as donor combustion chambers, for compression of fresh gas , which is to be supplied to the internal combustion engine, can be used. Furthermore, the exhaust gas originating from the at least two second combustion chambers is recirculated via the (first) exhaust gas recirculation line, which is designed as a low-pressure exhaust gas recirculation line due to the branching downstream of the second exhaust gas turbine, as a result of which a so-called low-pressure exhaust gas recirculation is implemented. This can have an advantageous effect on the cooling power requirement of the internal combustion engine, in particular, because the exhaust gas routed via the (first) exhaust gas recirculation line has already been expanded in the second exhaust gas turbine and accordingly only has a relatively low exhaust gas temperature.

Bei dem Verbrennungsmotor einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine kann es sich um einen (selbstzündenden und qualitätsgeregelten) Dieselmotor oder um einen (fremdgezündeten und quantitätsgeregelten) Ottomotor oder um eine Kombination daraus, d.h. z.B. um einen Verbrennungsmotor mit homogener Kompressionszündung, handeln. Der Verbrennungsmotor kann dabei mit Flüssigkraftstoff (insbesondere Diesel oder Benzin) und/oder mit einem gasförmigen Kraftstoff (insbesondere Erdgas, LNG oder LPG) betrieben werden beziehungsweise betreibbar sein.The internal combustion engine of an internal combustion engine according to the invention may be a (self-igniting and quality-controlled) diesel engine or a (spark-ignited and quantity-controlled) Otto engine or a combination thereof, i.e. e.g. an internal combustion engine with homogeneous charge compression ignition. The internal combustion engine can be operated or can be operated with liquid fuel (in particular diesel or gasoline) and/or with a gaseous fuel (in particular natural gas, LNG or LPG).

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine kann auch mindestens ein zweiter Verdichter vorgesehen sein, der in den Frischgasstrang oder stromab der zweiten Abgasturbine in die erste Abgasrückführleitung integriert ist, wodurch sich eine vorteilhafte Nutzung der Antriebsleistungen der zwei Abgasturbinen ergibt. Bei einer Integration auch des zweiten Verdichters in den Frischgasstrang kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass die zwei Verdichter seriell angeordnet sind, d.h. Frischgas durchströmt zunächst einen der Verdichter und anschließend vollständig oder zumindest teilweise den anderen der Verdichter. Die serielle Anordnung der mindestens zwei Verdichter kann dabei derart vorgesehen sein, dass der erste Verdichter stromauf des zweiten Verdichters oder der zweite Verdichter stromauf des ersten Verdichters angeordnet ist.According to a preferred embodiment of an internal combustion engine according to the invention, at least one second compressor can also be provided, which is integrated in the fresh gas line or downstream of the second exhaust gas turbine in the first exhaust gas recirculation line, resulting in advantageous use of the drive power of the two exhaust gas turbines. If the second compressor is also integrated into the fresh gas line, it can preferably be provided that the two compressors are arranged in series, i.e. fresh gas first flows through one of the compressors and then completely or at least partially through the other compressor. The serial arrangement of the at least two compressors can be provided in such a way that the first compressor is arranged upstream of the second compressor or the second compressor is arranged upstream of the first compressor.

Der Frischgasstrang einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine kann weiterhin bevorzugt einen ersten Frischgasteilstrang und einen zweiten Frischgasteilstrang umfassen, die separiert verlaufen, wobei der erste Frischgasteilstrang (ausschließlich) zu den ersten Brennräumen führt und der zweite Frischgasteilstrang (ausschließlich) zu den zweiten Brennräumen führt. Da die mindestens zwei ersten Brennräume und mindestens zwei zweiten Brennräume unterschiedlichen Brennraumbänken zugeordnet sind, bedingt der Anschluss an jeweils denselben Frischgasteilstrang eine entsprechende Verzweigung der Frischgasteilstränge. Die oder zumindest eine Abgasrückführleitung kann vorzugsweise in den ersten Frischgasteilstrang münden.The fresh-gas line of an internal combustion engine according to the invention can also preferably comprise a first fresh-gas sub-line and a second fresh-gas sub-line, which run separately, with the first fresh-gas sub-line (exclusively) leading to the first combustion chambers and the second fresh-gas sub-line (exclusively) leading to the second combustion chambers. Since the at least two first combustion chambers and at least two second combustion chambers are assigned to different combustion chamber banks, the connection to the same fresh-gas sub-branch in each case requires a corresponding branching of the fresh-gas sub-branch. The or at least one exhaust gas recirculation line can preferably open into the first fresh gas branch line.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung einer solchen erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine mit mindestens zwei Frischgasteilsträngen kann vorgesehen sein, dass sich der Frischgasstrang stromab des ersten Verdichters in den ersten Frischgasteilstrang und den zweiten Frischgasteilstrang verzweigt. Dadurch kann der erste Verdichter für eine Verdichtung von Frischgas genutzt werden, das sowohl den ersten Brennräumen als auch den zweiten Brennräumen zugeführt wird. Sofern eine entsprechende erfindungsgemäße Brennkraftmaschine einen zweiten Verdichter umfasst, kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass die Verzweigung des Frischgasstrangs in die zwei Frischgasteilstränge stromauf oder stromab des zweiten Verdichters angeordnet ist.According to a preferred development of such an internal combustion engine according to the invention with at least two fresh-gas sub-lines, it can be provided that the fresh-gas line branches into the first fresh-gas sub-line and the second fresh-gas sub-line downstream of the first compressor. As a result, the first compressor can be used for compressing fresh gas, which is supplied both to the first combustion chambers and to the second combustion chambers. If a corresponding internal combustion engine according to the invention comprises a second compressor, it can preferably be provided that the branching of the fresh-gas line into the two fresh-gas sub-lines is arranged upstream or downstream of the second compressor.

Gemäß einer alternativen Ausgestaltungsform einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine mit mindestens zwei Frischgasteilsträngen kann vorgesehen sein, dass der erste Verdichter in den ersten Frischgasteilstrang und der zweite Verdichter in den zweiten Frischgasteilstrang integriert ist. Die Verdichter werden dadurch stets mit lediglich einer Teilmenge des den Brennräumen insgesamt zugeführten Frischgasmassenstroms beaufschlagt, wodurch diese hinsichtlich des maximal durch diese zu führenden Frischgasmassenstroms relativ klein dimensioniert werden können. Dies ermöglicht die Realisierung einer relativ geringen Massenträgheit der dazugehörigen Verdichterlaufräder, was sich vorteilhaft auf das Ansprechverhalten der Verdichter und damit der Brennkraftmaschine auswirken kann.According to an alternative embodiment of an internal combustion engine according to the invention with at least two fresh-gas sublines, it can be provided that the first compressor is integrated in the first fresh-gas subline and the second compressor is integrated in the second fresh-gas subline. As a result, the compressors are always subjected to only a partial quantity of the total fresh gas mass flow supplied to the combustion chambers, as a result of which they can be dimensioned relatively small with regard to the maximum fresh gas mass flow to be conducted through them. This enables a relatively low inertia of the associated compressor impellers to be achieved, which can have an advantageous effect on the response behavior of the compressor and thus of the internal combustion engine.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine mit mindestens zwei Frischgasteilsträngen kann vorgesehen sein, dass die erste Abgasrückführleitung in den ersten Frischgasteilstrang mündet (stromauf oder stromab des/eines darin integrierten Verdichters) und eine zweite Abgasrückführleitung, die ebenfalls stromab der zweiten Abgasturbine aus dem zweiten Abgasteilstrang abzweigt, in den ersten Frischgasteilstrang oder den zweiten Frischgasteilstrang mündet (stromauf oder stromab des/eines darin integrierten Verdichters). In die zweite Abgasrückführleitung kann vorzugsweise ein Steuerventil integriert sein, um ein Strömen von Abgas über die zweite Abgasrückführleitung aktiv zu beeinflussen. Eine solche erfindungsgemäße Brennkraftmaschine ermöglicht, das aus den zweiten Brennräumen stammende Abgas nicht nur über die erste Abgasrückführleitung zu führen und somit in den ersten Frischgasteilstrang einzuleiten, sondern auch (alternativ oder zusätzlich beziehungsweise teilweise) über die zweite Abgasrückführleitung zu führen und somit in den zweiten Frischgasteilstrang einzuleiten, was bedarfsweise eine Versorgung der zweiten Brennräume mit Frischgas, das neben Luft auch Abgas umfasst, ermöglicht. Gegebenenfalls kann die Einleitung des Abgases über die zwei Abgasrückführleitungen auch an unterschiedlichen Abschnitten, insbesondere in unterschiedliche Zweige des ersten und/oder zweiten Frischgasteilstrangs erfolgen.According to a preferred embodiment of an internal combustion engine according to the invention with at least two fresh gas sublines, it can be provided that the first exhaust gas recirculation line opens into the first fresh gas subline (upstream or downstream of the compressor/a compressor integrated therein) and a second exhaust gas recirculation line, which also exits the second exhaust gas subline downstream of the second exhaust gas turbine branches off, opens into the first fresh-gas sub-branch or the second fresh-gas sub-branch (upstream or downstream of the compressor/a compressor integrated therein). A control valve can preferably be integrated into the second exhaust gas recirculation line in order to actively influence the flow of exhaust gas via the second exhaust gas recirculation line. Such an internal combustion engine according to the invention makes it possible to conduct the exhaust gas originating from the second combustion chambers not only via the first exhaust gas recirculation line and thus introduce it into the first fresh gas sub-branch, but also (alternatively or additionally or partially) via the second exhaust gas recirculation line and thus into the second fresh gas sub-branch to be initiated, which, if necessary, allows the second combustion chambers to be supplied with fresh gas, which also includes exhaust gas in addition to air. If necessary, the introduction of the exhaust gas via the two exhaust gas recirculation lines can also take place at different sections, in particular into different branches of the first and/or second fresh gas sub-branch.

Eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine kann weiterhin bevorzugt eine in den zweiten Abgasteilstrang integrierte Modifiziervorrichtung zur chemischen Modifikation des darin geführten Abgases, beispielsweise eine Vorrichtung zur Durchführung einer Wassergas-Shift-Reaktion mit dem Ziel, Wasserstoff in dem Abgas zu erzeugen beziehungsweise den Anteil an Wasserstoff in dem Abgas zu erhöhen, umfassen. Alternativ oder ergänzend kann auch vorgesehen sein, zumindest einen der zweiten Brennräume im Betrieb der Brennkraftmaschine mit einem nicht-stöchiometrischen und insbesondere unterstöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu betreiben und die Brennkraftmaschine und insbesondere den Verbrennungsmotor davon entsprechend auszugestalten. Eine solche Beeinflussung des aus mindestens einem zweiten Brennraum stammenden Abgases kann sich vorteilhaft auf den Betrieb des Verbrennungsmotors auswirken.An internal combustion engine according to the invention can also preferably have a modification device integrated in the second partial exhaust line for chemical modification of the exhaust gas routed therein, for example a device for carrying out a water-gas shift reaction with the aim of generating hydrogen in the exhaust gas or the proportion of hydrogen in the exhaust gas to increase, include. Alternatively or additionally, at least one of the second combustion chambers can be operated with a non-stoichiometric and in particular sub-stoichiometric air-fuel ratio during operation of the internal combustion engine and the internal combustion engine and in particular the internal combustion engine thereof can be designed accordingly. Such an influencing of the exhaust gas originating from at least one second combustion chamber can have an advantageous effect on the operation of the internal combustion engine.

Eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine kann weiterhin bevorzugt eine zusätzliche Abgasrückführleitung enthalten, die stromab der ersten Abgasturbine aus dem ersten Abgasteilstrang abzweigt und die in den ersten und/oder zweiten Frischgasteilstrang mündet. In die zusätzliche Abgasrückführleitung kann vorzugsweise ein Steuerventil integriert sein, um ein Strömen von Abgas über die zusätzliche Abgasrückführleitung aktiv zu beeinflussen. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine kann vorgesehen sein, dass der erste Verdichter größer als der zweite Verdichter und/oder die erste Abgasturbine größer als die zweite Abgasturbine ausgebildet ist/sind. Dabei wird unter einer „größeren Ausgestaltung“ eine Dimensionierung für einen größeren maximalen Gasmassenstrom, der durch den ersten Verdichter oder die erste Abgasturbine im Vergleich zu dem zweiten Verdichter oder der zweiten Abgasturbine führbar ist, verstanden. Eine relativ große Ausgestaltung des ersten Verdichters und/oder der ersten Abgasturbine kann dabei vorteilhaft sein, um auch bei einem Betrieb des Verbrennungsmotors mit Nennleistung einen möglichst großen Anteil der Enthalpie des durch die erste Abgasturbine geführten Abgases zu nutzen und/oder um eine möglichst vorteilhafte Verdichtung eines relativ großen Frischgasmassenstroms mittels des ersten Verdichters zu realisieren. Dadurch sind die Verdichter und/oder die Abgasturbinen vorteilhaft an die vorgesehene Zuordnung zu den ersten oder zweiten Brennräumen angepasst, was insbesondere gilt, wenn, wie dies grundsätzlich bei einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine vorgesehen sein kann, die Brennraumbänke jeweils im Vergleich zu dem oder den zweiten Brennräumen eine größere Anzahl erster Brennräume aufweisen, was sich vorteilhaft auf das Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine auswirken kann.An internal combustion engine according to the invention can also preferably contain an additional exhaust gas recirculation line which branches off from the first exhaust gas branch downstream of the first exhaust gas turbine and which opens into the first and/or second fresh gas branch. A control valve can preferably be integrated into the additional exhaust gas recirculation line in order to actively influence the flow of exhaust gas via the additional exhaust gas recirculation line. According to a preferred embodiment of an internal combustion engine according to the invention, it can be provided that the first compressor is/are larger than the second compressor and/or the first exhaust gas turbine is/are larger than the second exhaust gas turbine. A “larger design” is understood to mean dimensioning for a larger maximum gas mass flow that can be guided through the first compressor or the first exhaust gas turbine compared to the second compressor or the second exhaust gas turbine. A relatively large design of the first compressor and/or the first exhaust gas turbine can be advantageous in order to use the largest possible proportion of the enthalpy of the exhaust gas conducted through the first exhaust gas turbine even when the internal combustion engine is operated at nominal power and/or to achieve the most advantageous possible compression to realize a relatively large fresh gas mass flow by means of the first compressor. As a result, the compressors and/or the exhaust gas turbines are advantageously adapted to the intended assignment to the first or second combustion chambers, which applies in particular if, as can be provided in principle in an internal combustion engine according to the invention, the combustion chamber banks are each compared to the one or more second combustion chambers have a larger number of first combustion chambers, which can have an advantageous effect on the operating behavior of the internal combustion engine.

Eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine kann vorzugsweise eine dem ersten Verdichter zugeordnete Verdichterbypassleitung und/oder eine dem zweiten Verdichter zugeordnete Verdichterbypassleitung aufweisen. Eine solche Bypassleitung kann vorzugsweise unmittelbar stromauf des dazugehörigen Verdichters aus dem Frischgasstrang oder Frischgasteilstrang abzweigen und unmittelbar stromab des dazugehörigen Verdichters in den Frischgasstrang oder Frischgasteilstrang münden, wobei in eine solche Verdichterbypassleitung zudem ein Steuerventil integriert sein kann, um ein Strömen von Frischgas über die Verdichterbypassleitung aktiv zu beeinflussen. Dies ermöglicht, bedarfsweise Frischgas zumindest teilweise an dem ersten und/oder zweiten Verdichter vorbei zu leiten, wobei insbesondere dann, wenn eine solche erfindungsgemäße Brennkraftmaschine mindestens zwei seriell in den Frischgasstrang integrierte Verdichter aufweist, denen jeweils eine Verdichterbypassleitung zugeordnet ist, eine vorteilhafte Steuerung der Verdichtung des Frischgases realisiert werden kann. Beispielsweise kann nach einem Lastsprung, insbesondere ausgehend von einem Leerlauf- oder Schubbetrieb des Verbrennungsmotors, Frischgas zumindest teilweise an demjenigen der Verdichter, der größer dimensioniert ist, vorbei geleitet werden, wodurch die geringere Massenträgheit des anderen, relativ kleinen Verdichters genutzt werden kann, um ein möglichst gutes Ansprechverhalten des Verbrennungsmotors als Reaktion auf den Lastsprung zu realisieren.An internal combustion engine according to the invention can preferably have a compressor bypass line assigned to the first compressor and/or a compressor bypass line assigned to the second compressor. Such a bypass line can preferably branch off immediately upstream of the associated compressor from the fresh-gas line or fresh-gas sub-line and open directly downstream of the associated compressor into the fresh-gas line or fresh-gas sub-line, with such a compressor bypass line In addition, a control valve can be integrated in order to actively influence the flow of fresh gas via the compressor bypass line. This makes it possible, if necessary, to route fresh gas at least partially past the first and/or second compressor, with an advantageous control of the compression particularly when such an internal combustion engine according to the invention has at least two compressors serially integrated into the fresh gas line, each of which is assigned a compressor bypass line of the fresh gas can be realized. For example, after a sudden change in load, in particular when the internal combustion engine is idling or overrun, fresh gas can be at least partially routed past the compressor that is larger, so that the lower mass inertia of the other, relatively small compressor can be used to to achieve the best possible response of the combustion engine in response to the sudden change in load.

Gemäß einer Ausgestaltungsform einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine mit mindestens zwei Verdichtern kann vorgesehen sein, dass die erste Abgasturbine drehantreibend mit dem ersten Verdichter und die zweite Abgasturbine drehantreibend mit dem zweiten Verdichter verbunden ist. Alternativ dazu kann aber auch vorgesehen sein, dass der erste Verdichter drehantreibend mit der zweiten Abgasturbine und der zweite Verdichter drehantreibend mit der ersten Abgasturbine verbunden ist.According to one embodiment of an internal combustion engine according to the invention with at least two compressors, it can be provided that the first exhaust gas turbine is rotationally driven to the first compressor and the second exhaust gas turbine is rotationally driven to the second compressor. As an alternative to this, however, it can also be provided that the first compressor is connected in a rotationally driving manner to the second exhaust gas turbine and the second compressor is connected in a rotationally driving manner to the first exhaust gas turbine.

Gemäß einer Ausgestaltungsform einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine kann vorgesehen sein, dass der zweite Abgasteilstrang stromab der ersten Abgasrückführleitung oder in der Abzweigung der ersten Abgasrückführleitung verschlossen endet (wobei dieser Verschluss nicht zu öffnen ist). Abgas, das über den zweiten Abgasteilstrang geführt wird, wird folglich stets vollständig in den Frischgasstrang der Brennkraftmaschine zurückgeführt. Alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass der zweite Abgasteilstrang stromab der ersten Abgasrückführleitung zu einer Umgebungsmündung führt, die eine andere Umgebungsmündung als die dem ersten Abgasteilstrang zugeordnete Umgebungsmündung oder dieselbe Umgebungsmündung sein kann. Dabei kann vorzugsweise ein Steuerventil stromab der Abzweigung der ersten Abgasrückführleitung und vorzugsweise auch stromab der Abzweigung der zweiten Abgasrückführleitung, sofern vorgesehen, in den zweiten Abgasteilstrang integriert sein. Eine solche Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine ermöglicht, bedarfsweise beziehungsweise temporär Abgas, das aus den zweiten Brennräumen stammt, zumindest teilweise auch in die Umgebung abzuführen. Um die dabei auftretenden Schadstoffemissionen gering zu halten, sollte weiterhin bevorzugt stromab zumindest der Abzweigung der ersten Abgasrückführleitung und vorzugsweise auch der zweiten Abgasrückführleitung, sofern vorhanden, eine Abgasnachbehandlungsvorrichtung in den Abgasstrang integriert sein. Diese Abgasnachbehandlungsvorrichtung kann eine andere als die vorzugsweise dem ersten Abgasteilstrang zugeordnete Abgasnachbehandlungsvorrichtung oder dieselbe Abgasnachbehandlungsvorrichtung sein.According to one embodiment of an internal combustion engine according to the invention, it can be provided that the second partial exhaust line ends closed downstream of the first exhaust gas recirculation line or in the branch of the first exhaust gas recirculation line (this closure cannot be opened). Exhaust gas that is routed via the second partial exhaust line is consequently always completely returned to the fresh-gas line of the internal combustion engine. As an alternative to this, it can be provided that the second partial exhaust line leads downstream of the first exhaust gas recirculation line to a surrounding opening, which can be a different surrounding opening than the surrounding opening assigned to the first exhaust partial line or the same surrounding opening. In this case, a control valve can preferably be integrated into the second partial exhaust line downstream of the branch of the first exhaust gas recirculation line and preferably also downstream of the branch of the second exhaust gas recirculation line, if provided. Such an embodiment of an internal combustion engine according to the invention makes it possible, if necessary or temporarily, to discharge exhaust gas, which originates from the second combustion chambers, at least partially into the environment. In order to keep the resulting pollutant emissions low, an exhaust gas aftertreatment device should preferably be integrated into the exhaust system downstream of at least the branch of the first exhaust gas recirculation line and preferably also of the second exhaust gas recirculation line, if present. This exhaust gas aftertreatment device can be different from the exhaust gas aftertreatment device that is preferably assigned to the first partial exhaust gas line, or it can be the same exhaust gas aftertreatment device.

Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass der jeweils mindestens eine zweite Brennraum je Brennraumbank mit einem stöchiometrischen Frischgas-Kraftstoff-Verhältnis betrieben wird.Provision can preferably be made for the respective at least one second combustion chamber per combustion chamber bank to be operated with a stoichiometric fresh gas/fuel ratio.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die erste Abgasturbine und/oder die zweite Abgasturbine eine VTG, d.h. eine Vorrichtung zur variablen Turbinenanströmung umfasst. Eine solche VTG kann in bekannter Weise eine Mehrzahl von in einem Einlass der Abgasturbine angeordneten Leitschaufeln umfassen, die drehbar ausgebildet sind, wobei diese gemeinsam mittels einer Verstellvorrichtung verstellbar sind. In Abhängigkeit von den Drehstellungen der Leitschaufeln verengen diese den freien Strömungsquerschnitt in dem Einlass der Turbine mehr oder weniger und beeinflussen zudem den Abschnitt der primären Anströmung des Turbinenlaufrads und die Ausrichtung dieser Anströmung. Alternativ oder ergänzend kann die erste Abgasturbine und/oder die zweite Abgasturbine ein Wastegate, d.h. einen mittels eines Steuerventils hinsichtlich der Durchströmung beeinflussbaren Turbinenbypass, umfassen. Mittels einer VTG kann in bekannter Weise die Leistungsabgabe einer Abgasturbine in Abhängigkeit von dem für eine Durchströmung der Abgasturbine zur Verfügung stehenden Abgasmassenstrom angepasst werden. Mittels eines Wastegates kann in bekannter Weise eine Überlastung der Abgasturbine und/oder eines drehantreibend mit der Abgasturbine verbunden Verdichters infolge eines zeitweise zu großen Abgasmassenstroms vermieden werden, indem ein Teil des Abgasmassenstroms an der Abgasturbine vorbei geleitet wird.Furthermore, it can be provided that the first exhaust gas turbine and/or the second exhaust gas turbine comprises a VTG, i.e. a device for variable turbine inflow. Such a VTG can, in a known manner, comprise a plurality of guide vanes which are arranged in an inlet of the exhaust gas turbine and are designed to be rotatable, with these being adjustable together by means of an adjusting device. Depending on the rotational positions of the guide vanes, they narrow the free flow cross-section in the inlet of the turbine to a greater or lesser extent and also influence the section of the primary inflow of the turbine impeller and the orientation of this inflow. Alternatively or in addition, the first exhaust gas turbine and/or the second exhaust gas turbine can comprise a wastegate, i.e. a turbine bypass which can be influenced by means of a control valve with regard to the throughflow. By means of a VTG, the power output of an exhaust gas turbine can be adjusted in a known manner as a function of the exhaust gas mass flow available for flowing through the exhaust gas turbine. Overloading of the exhaust gas turbine and/or a compressor connected to the exhaust gas turbine in a rotationally driving manner as a result of a temporarily excessive exhaust gas mass flow can be avoided in a known manner by means of a wastegate by diverting part of the exhaust gas mass flow past the exhaust gas turbine.

Die Erfindung betrifft auch ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein radbasiertes und nicht schienengebundenes Kraftfahrzeug (vorzugsweise ein PKW oder ein LKW), mit einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine. Dabei kann der Verbrennungsmotor der Brennkraftmaschine insbesondere zur (direkten oder indirekten) Bereitstellung der Fahrantriebsleistung für das Kraftfahrzeug vorgesehen sein.The invention also relates to a motor vehicle, in particular a wheel-based and non-rail-bound motor vehicle (preferably a car or a truck), with an internal combustion engine according to the invention. The internal combustion engine of the internal combustion engine can be provided in particular for the (direct or indirect) provision of the driving power for the motor vehicle.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt, jeweils in vereinfachter Darstellung:

  • 1: eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine gemäß einer ersten Ausgestaltungsform;
  • 2: eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine gemäß einer zweiten Ausgestaltungsform;
  • 3: eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine gemäß einer dritten Ausgestaltungsform;
  • 4: eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine gemäß einer vierten Ausgestaltungsform;
  • 5: eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine gemäß einer fünften Ausgestaltungsform;
  • 6: eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine gemäß einer sechsten Ausgestaltungsform; und
  • 7: eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine gemäß einer siebten Ausgestaltungsform.
The invention is explained in more detail below with reference to exemplary embodiments illustrated in the drawings. The drawings show, each in a simplified representation:
  • 1 : an internal combustion engine according to the invention according to a first embodiment;
  • 2 : an internal combustion engine according to the invention according to a second embodiment;
  • 3 : an internal combustion engine according to the invention according to a third embodiment;
  • 4 : an internal combustion engine according to the invention according to a fourth embodiment;
  • 5 : an internal combustion engine according to a fifth embodiment of the present invention;
  • 6 : an internal combustion engine according to a sixth aspect of the present invention; and
  • 7 : an internal combustion engine according to the invention according to a seventh embodiment.

Die 1 bis 7 zeigen erfindungsgemäße Brennkraftmaschinen in unterschiedlichen Ausgestaltungsformen.the 1 until 7 show internal combustion engines according to the invention in different configurations.

Die Brennkraftmaschinen weisen jeweils einen Verbrennungsmotor 1 auf, der eine erste Brennraumbank 2 sowie eine zweite Brennraumbank 3 umfasst. In jeder der Brennraumbänke 2, 3 sind eine Mehrzahl von Brennräumen 4 ausgebildet sind. Die Brennräume 4 sind von Zylinderöffnungen 5, die in einem Zylinderkurbelgehäuse des Verbrennungsmotors 1 ausgebildet sind, von in den Zylinderöffnungen 5 beweglich geführten Kolben 6 und von einem Zylinderkopf (nicht dargestellt) begrenzt. Im Betrieb der Brennkraftmaschine können in den Brennräumen 4 Gemischmengen verbrannt werden, wobei die so erzeugten Druckerhöhungen dazu genutzt werden, die Kolben 6 zu bewegen. Die Bewegungen der Kolben 6 beider Brennraumbänke 2, 3 werden über Pleuel (nicht dargestellt) in eine Drehbewegung einer gemeinsamen Kurbelwelle (nicht dargestellt) gewandelt, wobei die Führung der Kolben 6 über die Pleuel mittels der Kurbelwelle gleichzeitig zu einer zyklischen Hin-und-Her-Bewegung der Kolben 6 führt.The internal combustion engines each have an internal combustion engine 1 which includes a first combustion chamber bank 2 and a second combustion chamber bank 3 . A plurality of combustion chambers 4 are formed in each of the combustion chamber banks 2, 3. The combustion chambers 4 are delimited by cylinder openings 5, which are formed in a cylinder crankcase of the internal combustion engine 1, by pistons 6 that are movably guided in the cylinder openings 5, and by a cylinder head (not shown). During operation of the internal combustion engine, mixture quantities can be burned in the combustion chambers 4, with the pressure increases thus generated being used to move the pistons 6. The movements of the pistons 6 of both combustion chamber banks 2, 3 are converted into a rotational movement of a common crankshaft (not shown) via connecting rods (not shown), with the guidance of the pistons 6 via the connecting rods by means of the crankshaft simultaneously resulting in a cyclic back-and-forth -Movement of pistons 6 leads.

Die zur Verbrennung in den Brennräumen 4 vorgesehenen Gemischmengen umfassen einerseits Frischgas, das vollständig oder teilweise aus Umgebungsluft besteht, die aus der Umgebung angesaugt wird, wobei das Frischgas dem Verbrennungsmotor 1 über einen Frischgasstrang 7 zugeführt wird.The mixture quantities provided for combustion in the combustion chambers 4 include fresh gas, which consists entirely or partially of ambient air that is drawn in from the environment, the fresh gas being fed to the internal combustion engine 1 via a fresh gas line 7 .

Bei den Brennkraftmaschinen gemäß den 3 bis 7 umfasst der Frischgasstrang 7 einen ersten Frischgasteilstrang 7a und einen zweiten Frischgasteilstrang 7b. Der erste Frischgasteilstrang 7a führt jeweils zu einer Mehrzahl erster Brennräume 4a jeder der Brennraumbänke 2, 3, wohingegen der zweite Frischgasteilstrang 7b jeweils zu einem zweiten Brennraum 4b je Brennraumbank 2, 3 führt. Aufgrund der Ausgestaltung des Verbrennungsmotors 1 mit mehreren Brennraumbänken 2, 3 ist der Frischgasstrang 7 beziehungsweise sind die Frischgasteilstränge 7a, 7b jeweils in einem Endabschnitt einfach oder mehrfach verzweigt ausgebildet. In einem Anfangsabschnitt 7c ist der Frischgasstrang 7 der Brennkraftmaschinen gemäß den 3 bis 7 jeweils integral ausgebildet. In diesem Anfangsabschnitt 7c ist der jeweilige Frischgasstrang 7 somit nicht in den ersten Frischgasteilstrang 7a und den zweiten Frischgasteilstrang 7b separiert.In the internal combustion engines according to 3 until 7 the fresh-gas line 7 includes a first fresh-gas sub-line 7a and a second fresh-gas sub-line 7b. The first fresh gas branch line 7a leads to a plurality of first combustion chambers 4a of each of the combustion chamber banks 2, 3, whereas the second fresh gas branch line 7b leads to a second combustion chamber 4b for each combustion chamber bank 2, 3. Due to the configuration of the internal combustion engine 1 with a plurality of combustion chamber banks 2, 3, the fresh-gas line 7 or the fresh-gas sub-lines 7a, 7b are each formed with one or more branches in an end section. In an initial section 7c, the fresh-gas line 7 of the internal combustion engines is in accordance with the 3 until 7 each integrally formed. In this initial section 7c, the respective fresh-gas line 7 is therefore not separated into the first fresh-gas sub-line 7a and the second fresh-gas sub-line 7b.

Der jeweilige Frischgasstrang 7 der Brennkraftmaschinen gemäß den 1 und 2 weist dagegen keine Frischgasteilstränge 7a, 7b auf, die zu den dortigen ersten und zweiten Brennräumen 4a, 4b führen. Demnach werden sämtliche Brennräume 4a, 4b im Betrieb dieser Brennkraftmaschinen mit demselben Frischgas versorgt. Dementsprechend umfassen die Brennkraftmaschinen gemäß den 1 und 2 jeweils auch nur eine Drosselvorrichtung 8, die stromauf der Verzweigung des Frischgasstrangs 7 angeordnet ist, während bei den Brennkraftmaschinen gemäß den 3 bis 7 jeweils eine Drosselvorrichtung 8 in die Frischgasteilstränge 7a, 7b integriert ist. Es ist aber auch möglich, bei den Brennkraftmaschinen gemäß den 1 und 2 jeweils eine Drosselvorrichtung 8 in die Stränge des Frischgasstrangs 7 stromab der Verzweigung zu integrieren.The respective fresh gas train 7 of the internal combustion engine according to 1 and 2 on the other hand, has no fresh-gas sub-lines 7a, 7b that lead to the first and second combustion chambers 4a, 4b there. Accordingly, all combustion chambers 4a, 4b are supplied with the same fresh gas during operation of these internal combustion engines. Accordingly, the internal combustion engines according to 1 and 2 each also only one throttle device 8, which is arranged upstream of the branching of the fresh gas line 7, while in the internal combustion engines according to 3 until 7 a respective throttle device 8 is integrated into the fresh gas sub-lines 7a, 7b. But it is also possible in the internal combustion engines according to 1 and 2 to integrate a respective throttle device 8 in the strands of the fresh gas line 7 downstream of the branch.

Die zur Verbrennung in den Brennräumen 2 vorgesehenen Gemischmengen umfassen weiterhin Kraftstoff, der direkt mittels Kraftstoffinjektoren (nicht dargestellt) in die Brennräume 4 und/oder indirekt mittels Kraftstoffinjektoren (nicht dargestellt) in Einlasskanäle (nicht dargestellt) des Verbrennungsmotors 1 eingebracht und dort zusammen mit dem Frischgas verbrannt werden kann. Das bei der Verbrennung der Frischgas-Kraftstoff-Gemischmengen in den Brennräumen 4 entstandene Abgas wird über einen Abgasstrang 9 abgeführt. Der Abgasstrang 9 umfasst bei jeder der Brennkraftmaschinen gemäß den 1 bis 7 einen ersten Abgasteilstrang 9a und einen zweiten Abgasteilstrang 9b, wobei der erste Abgasteilstrang 9a von den ersten Brennräumen 4a jeder der Brennraumbänke 2, 3 abgeht und der zweite Abgasteilstrang 9b von dem zweiten Brennraum 4b jeder der Brennraumbänke 2, 3 abgeht. Sowohl der erste Abgasteilstrang 9a als auch der zweite Abgasteilstrang 9b sind dafür in einem Anfangsabschnitt einfach oder mehrfach verzweigt ausgebildet. In den ersten Abgasteilstrang 9a und in den zweiten Abgasteilstrang 9b ist jeweils eine Abgasturbine 10, 11 integriert. Ein Endabschnitt 9c des Abgasstrangs 9 ist integral ausgebildet, so dass der Abgasstrang 9 in diesem Endabschnitt 9c nicht in den ersten Abgasteilstrang 9a und den zweiten Abgasteilstrang 9b separiert ist. In den Endabschnitt 9c des Abgasstrangs 9 ist eine Abgasnachhandlungsvorrichtung 12 eines Abgasnachbehandlungssystems der Brennkraftmaschine integriert.The mixture quantities provided for combustion in the combustion chambers 2 also include fuel, which is introduced directly into the combustion chambers 4 by means of fuel injectors (not shown) and/or indirectly by means of fuel injectors (not shown) into intake ports (not shown) of the internal combustion engine 1 and introduced there together with the Fresh gas can be burned. The exhaust gas produced during the combustion of the fresh gas/fuel mixture in the combustion chambers 4 is discharged via an exhaust line 9 . The exhaust line 9 includes in each of the internal combustion engines according to 1 until 7 a first partial exhaust line 9a and a second partial exhaust line 9b, the first partial exhaust line 9a branching off from the first combustion chambers 4a of each of the combustion chamber banks 2, 3 and the second partial exhaust line 9b branching off from the second combustion chamber 4b of each of the combustion chamber banks 2, 3. For this purpose, both the first partial exhaust line 9a and the second partial exhaust line 9b are designed with one or more branches in an initial section. In the first partial exhaust line 9a and in the second partial exhaust line 9b is one Exhaust gas turbine 10, 11 integrated. An end section 9c of the exhaust line 9 is formed integrally, so that the exhaust line 9 is not separated into the first partial exhaust line 9a and the second partial line of exhaust gas 9b in this end portion 9c. An exhaust gas aftertreatment device 12 of an exhaust gas aftertreatment system of the internal combustion engine is integrated into the end section 9c of the exhaust line 9 .

Die Brennkraftmaschinen umfassen weiterhin jeweils eine erste Abgasrückführleitung 13, die stromab der zweiten Abgasturbine 11 aus dem zweiten Abgasteilstrang 9b abzweigt und die in den Frischgasstrang 7 mündet. Bei den Brennkraftmaschinen gemäß den 3 bis 7 mündet die jeweilige erste Abgasrückführleitung 13 in den ersten Frischgasteilstrang 7a. Bei den Brennkraftmaschinen gemäß den 3 und 7 ist jeweils zudem noch eine zweite Abgasrückführleitung 14 vorgesehen, die ebenfalls stromab der zweiten Abgasturbine 11 aus dem zweiten Abgasteilstrang 9b abzweigt und die in den zweiten Frischgasteilstrang 7b mündet. Dabei sind die erste Abgasrückführleitung 13 und die zweite Abgasrückführleitung 14 bei der Brennkraftmaschine gemäß der 7 in einem ersten Abschnitt integral ausgebildet. Eine zweite Abgasrückführleitung kann auch bei der Brennkraftmaschine gemäß der 5 vorgesehen sein (nicht dargestellt), wobei diese dann vorzugsweise in den zweiten Frischgasteilstrang 7b (insbesondere stromauf eines darin integrierten Verdichters 17) mündet.The internal combustion engines also each include a first exhaust gas recirculation line 13 which branches off from the second partial exhaust gas line 9b downstream of the second exhaust gas turbine 11 and which opens into the fresh gas line 7 . In the internal combustion engines according to 3 until 7 the respective first exhaust gas recirculation line 13 opens into the first fresh gas branch line 7a. In the internal combustion engines according to 3 and 7 a second exhaust gas recirculation line 14 is also provided in each case, which also branches off from the second exhaust gas branch line 9b downstream of the second exhaust gas turbine 11 and which opens into the second fresh gas branch line 7b. The first exhaust gas recirculation line 13 and the second exhaust gas recirculation line 14 are in the internal combustion engine according to 7 integrally formed in a first portion. A second exhaust gas recirculation line can also in the internal combustion engine according to 5 be provided (not shown), this then preferably in the second fresh gas branch line 7b (in particular upstream of a compressor 17 integrated therein) opens.

Zur Verbesserung der Übersichtlichkeit der 1 bis 7 sind die Leitungen des Frischgasstrangs 7 dicker als diejenigen des Abgasstrangs 9 gezeichnet. Weiterhin sind der zweite Frischgasteilstrang 7b, soweit vorhanden, der zweite Abgasteilstrang 9b und die Abgasrückführleitung(en) 13, 14 gestrichelt gezeichnet.To improve the clarity of 1 until 7 the lines of the fresh-gas line 7 are drawn thicker than those of the exhaust line 9 . Furthermore, the second fresh gas sub-branch 7b, if present, the second exhaust gas sub-branch 9b and the exhaust gas recirculation line(s) 13, 14 are drawn in dashed lines.

In den zweiten Abgasteilstrang 9b jeder der Brennkraftmaschinen kann weiterhin eine Modifiziervorrichtung 15 zur chemischen Modifikation des darin geführten Abgases, beispielsweise eine Vorrichtung zur Durchführung einer Wassergas-Shift-Reaktion, integriert sein. Die Modifiziervorrichtung 15 ist in den dargestellten Ausgestaltungsbeispielen jeweils stromauf der zweiten Abgasturbine 11 angeordnet, kann jedoch auch stromab davon, dann insbesondere stromauf der Abzweigung der ersten Abgasrückführleitung 13 und, sofern vorhanden, auch der zweiten Abgasrückführleitung 14, angeordnet sein.A modification device 15 for chemically modifying the exhaust gas conducted therein, for example a device for carrying out a water-gas shift reaction, can also be integrated into the second exhaust gas branch line 9b of each of the internal combustion engines. In the exemplary embodiments shown, the modification device 15 is arranged upstream of the second exhaust gas turbine 11, but can also be arranged downstream of it, then in particular upstream of the branching off of the first exhaust gas recirculation line 13 and, if present, also of the second exhaust gas recirculation line 14.

In den Frischgasstrang 7 der Brennkraftmaschinen gemäß den 1 bis 7 ist jeweils zumindest ein erster Verdichter 16 und bei den Brennkraftmaschinen gemäß den 1 und 3 bis 6 zudem ein zweiter Verdichter 17 integriert. Bei den Brennkraftmaschinen gemäß den 2 und 7 ist der zweite Verdichter 17 dagegen stromab der zweiten Abgasturbine 11 in die erste Abgasrückführleitung 13 (2) oder in einen integralen Abschnitt der ersten Abgasrückführleitung 13 und der zweiten Abgasrückführleitung 14 (7) integriert.In the fresh gas branch 7 of the internal combustion engines according to the 1 until 7 is in each case at least a first compressor 16 and in the internal combustion engines according to the 1 and 3 until 6 a second compressor 17 is also integrated. In the internal combustion engines according to 2 and 7 if, on the other hand, the second compressor 17 is downstream of the second exhaust gas turbine 11 in the first exhaust gas recirculation line 13 ( 2 ) or in an integral portion of the first exhaust gas recirculation line 13 and the second exhaust gas recirculation line 14 ( 7 ) integrated.

Bei den Brennkraftmaschinen gemäß den 1, 4 und 6 sind die Verdichter 16, 17 seriell in dem Frischgasstrang 7 angeordnet, wobei der erste Verdichter 16 bei der Brennkraftmaschine gemäß der 4 in den Anfangsabschnitt 7c des Frischgasstrangs 7 und der zweite Verdichter 17 in den ersten Frischgasteilstrang 7a integriert sind. Bei den Brennkraftmaschinen gemäß den 3 und 5 sind der erste Verdichter 16 in den ersten Frischgasteilstrang 7a und der zweite Verdichter 17 in den zweiten Frischgasteilstrang 7b integriert, wodurch sich eine parallele Anordnung der Verdichter 16, 17 ergibt.In the internal combustion engines according to 1 , 4 and 6 are the compressors 16, 17 arranged in series in the fresh gas line 7, wherein the first compressor 16 in the internal combustion engine according to 4 are integrated in the initial section 7c of the fresh-gas line 7 and the second compressor 17 in the first fresh-gas sub-line 7a. In the internal combustion engines according to 3 and 5 the first compressor 16 is integrated into the first fresh gas sub-branch 7a and the second compressor 17 is integrated into the second fresh gas sub-branch 7b, resulting in a parallel arrangement of the compressors 16, 17.

Die Brennkraftmaschine gemäß der 1 weist weiterhin jeweils eine dem ersten Verdichter 16 und dem zweiten Verdichter 17 zugeordnete Verdichterbypassleitung 18 auf. Entsprechende Verdichterbypassleitungen können auch bei den Brennkraftmaschinen gemäß den 2 bis 7 für zumindest einen oder für beide der Verdichter 16, 17 vorgesehen sein (nicht dargestellt). The internal combustion engine according to 1 furthermore has a compressor bypass line 18 assigned to the first compressor 16 and the second compressor 17 . Corresponding compressor bypass lines can also be used in the internal combustion engines according to the 2 until 7 be provided for at least one or for both of the compressors 16, 17 (not shown).

Jeweils ein (aktiv ansteuerbares) Steuerventil 19 ist in die erste Abgasrückführleitung 13, in die zweite Abgasrückführleitung 14 (sofern vorhanden), in einen Abschnitt des zweiten Abgasteilstrangs 9b, der stromab der Abzweigung der ersten Abgasrückführleitung 13 und auch der zweiten Abgasrückführleitung 14 (sofern vorhanden) gelegen ist, und in die Verdichterbypassleitungen 18 integriert, so dass ein über die jeweilige Leitung zu führender Gasmassenstrom mittels des jeweiligen Steuerventils 19 beeinflusst beziehungsweise verändert und insbesondere auch bis auf null reduziert werden kann.One (actively controllable) control valve 19 is installed in each case in the first exhaust gas recirculation line 13, in the second exhaust gas recirculation line 14 (if present), in a section of the second partial exhaust gas line 9b, which is downstream of the junction of the first exhaust gas recirculation line 13 and also the second exhaust gas recirculation line 14 (if present ) is located, and integrated into the compressor bypass lines 18, so that a gas mass flow to be guided via the respective line can be influenced or changed by means of the respective control valve 19 and, in particular, can also be reduced to zero.

Bei den Brennkraftmaschinen gemäß den 1 bis 7 ist jeweils die erste Abgasturbine 10 mit dem ersten Verdichter 16 über eine Welle 20 drehantreibend verbunden, während die zweite Abgasturbine 11 mit dem zweiten Verdichter 17 über eine Welle 20 drehantreibend verbunden ist.In the internal combustion engines according to 1 until 7 In each case, the first exhaust gas turbine 10 is connected to the first compressor 16 via a shaft 20 in a rotationally driving manner, while the second exhaust gas turbine 11 is connected to the second compressor 17 via a shaft 20 in a rotationally driving manner.

Die in den 1 bis 7 dargestellten Brennkraftmaschinen können gemäß einem sogenannten Dedicated-EGR-Verfahren betrieben werden, wobei dieses Verfahren bei den Brennkraftmaschinen gemäß den 3 bis 7 aufgrund der Separierung des Frischgasstrangs 7 in die Frischgasteilstränge 7a, 7b konkret einem sogenannten Split-Intake-Dedicated-EGR-Verfahren entspricht. Bei einem solchen (Split-Intake-)Dedicated-EGR-Verfahren wird das gesamte Abgas, das in den jeweils zwei zweiten Brennräumen 4b des Verbrennungsmotors 1 erzeugt wurde, über die erste Abgasrückführleitung 13 und/oder die zweite Abgasrückführleitung 14 (bei den Brennkraftmaschinen gemäß den 3 und 7) in den Frischgasstrang 7 eingeleitet. Dies ermöglicht, das rückzuführende Abgas mittels der Modifiziervorrichtung 15 chemisch zu modifizieren, beispielsweise durch eine Anreicherung mit Wasserstoff, was sich vorteilhaft auf das Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine auswirken kann, ohne dass damit ein negativer Einfluss auf das Schadstoffemissionsverhalten der Brennkraftmaschine einhergehen würde.The in the 1 until 7 Internal combustion engines shown can be operated according to a so-called dedicated EGR method, this method in the internal combustion engines according to 3 until 7 due to the separation of the fresh-gas line 7 into the fresh-gas sub-lines 7a, 7b specifically corresponds to a so-called split-intake-dedicated-EGR method. With such a (split-intake) dedicated EGR process, all of the exhaust gas that enters the was generated in each case in two second combustion chambers 4b of the internal combustion engine 1, via the first exhaust gas recirculation line 13 and/or the second exhaust gas recirculation line 14 (in the internal combustion engines according to 3 and 7 ) introduced into the fresh gas line 7. This makes it possible to chemically modify the exhaust gas to be recirculated using the modifying device 15, for example by enriching it with hydrogen, which can have an advantageous effect on the operating behavior of the internal combustion engine without having a negative impact on the pollutant emission behavior of the internal combustion engine.

Die Ausgestaltungen der Brennkraftmaschinen gemäß den 1 bis 7 ermöglichen dabei besonders vorteilhafte Umsetzungen eines (Split-Intake-)Dedicated-EGR-Verfahrens in Verbindung mit den jeweils zwei Brennraumbänke 2, 3 aufweisenden Verbrennungsmotoren 1. Insbesondere kann aufgrund der Ausgestaltungen der Brennkraftmaschinen die Abgasenthalpie des gesamten von dem Verbrennungsmotor 1 erzeugten Abgases für eine Verdichtung von Frischgas (oder, bei den Brennkraftmaschinen gemäß den 2 und 7, von Abgas, das anschließend in Frischgas eingeleitet wird) genutzt werden. Weiterhin weist das über die erste Abgasrückführleitung 13 und/oder die zweite Abgasrückführleitung 14 (bei den Brennkraftmaschinen gemäß den 3 und 7 und ggf. auch bei der Brennkraftmaschine gemäß der 5) geführte Abgas aufgrund der bereits erfolgten Entspannung in der zweiten Abgasturbine 11 eine relativ geringe Abgastemperatur auf, was sich vorteilhaft auf u.a. den Kühlleistungsbedarf der jeweiligen Brennkraftmaschine auswirken kann. Dies ist darin begründet, dass es vorteilhaft sein kann, das rückgeführte Abgas mittels eines in die jeweilige Abgasrückführleitung 13, 14 integrierten Abgaskühlers (nicht dargestellt) zu kühlen, um einen negativen Einfluss zu heißen rückgeführten Abgases auf die Lebensdauer einzelner Komponenten der Brennkraftmaschine und/oder auf das Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine zu vermeiden. Der Wärmeeintrag in ein jeweiliges Kühlsystem der Brennkraftmaschinen über einen solchen Abgaskühler ist folglich aufgrund des bereits relativ kalten Abgases relativ gering. Zudem kann es vorteilhaft sein, sofern mindestens zwei Verdichter in Reihe geschaltet sind, eine Zwischenkühlung und ggf. einen Kondensat-Abscheider vorzusehen.The configurations of the internal combustion engines according to the 1 until 7 enable particularly advantageous implementations of a (split-intake) dedicated EGR process in connection with the two combustion chamber banks 2, 3 having internal combustion engines 1. In particular, due to the configuration of the internal combustion engines, the exhaust gas enthalpy of the entire exhaust gas generated by the internal combustion engine 1 for Compression of fresh gas (or, in the case of internal combustion engines according to the 2 and 7 , from exhaust gas, which is then introduced into fresh gas). Furthermore, via the first exhaust gas recirculation line 13 and/or the second exhaust gas recirculation line 14 (in the internal combustion engines according to 3 and 7 and possibly also in the internal combustion engine according to the 5 ) guided exhaust gas due to the expansion that has already taken place in the second exhaust gas turbine 11 has a relatively low exhaust gas temperature, which can have an advantageous effect on, among other things, the cooling capacity requirement of the respective internal combustion engine. The reason for this is that it can be advantageous to cool the recirculated exhaust gas by means of an exhaust gas cooler (not shown) integrated in the respective exhaust gas recirculation line 13, 14 in order to have a negative influence on the service life of individual components of the internal combustion engine and/or the recirculated exhaust gas on the operating behavior of the internal combustion engine. The heat input into a respective cooling system of the internal combustion engine via such an exhaust gas cooler is consequently relatively low due to the already relatively cold exhaust gas. In addition, it can be advantageous, if at least two compressors are connected in series, to provide intermediate cooling and, if necessary, a condensate separator.

Die Brennkraftmaschinen gemäß den 1 bis 7 ermöglichen weiterhin auch einen konventionellen Betrieb, bei dem nicht das gesamte Abgas, das in den zwei zweiten Brennräumen 4b des Verbrennungsmotors 1 erzeugt wurde, über die erste Abgasrückführleitung 13 und/oder die zweite Abgasrückführleitung 14 in den Frischgasstrang 7 zurückgeführt wird. Vielmehr wird das über den zweiten Abgasteilstrang 9b geführte Abgas zumindest teilweise in dem Endabschnitt 9c des jeweiligen Abgasstrangs 9 mit dem Abgas, das über den ersten Abgasteilstrang 9a geführt wurde, vermischt und dieses Abgasgemisch über die Abgasnachbehandlungsvorrichtung 12 und eine Umgebungsmündung 21 des Abgasstrangs 9 abgeführt.The internal combustion engines according to 1 until 7 also enable conventional operation, in which not all of the exhaust gas that was generated in the two second combustion chambers 4b of the internal combustion engine 1 is recirculated via the first exhaust gas recirculation line 13 and/or the second exhaust gas recirculation line 14 into the fresh-gas line 7. Rather, the exhaust gas routed via the second partial exhaust line 9b is at least partially mixed in the end section 9c of the respective exhaust line 9 with the exhaust gas that was routed via the first partial exhaust line 9a, and this exhaust gas mixture is discharged via the exhaust gas aftertreatment device 12 and a surrounding opening 21 of the exhaust line 9.

BezugszeichenlisteReference List

11
Verbrennungsmotorcombustion engine
22
erste Brennraumbankfirst combustion chamber bank
33
zweite Brennraumbanksecond combustion chamber bank
44
Brennraumcombustion chamber
4a4a
erster Brennraumfirst combustion chamber
4b4b
zweiter Brennraumsecond combustion chamber
55
Zylinderöffnungcylinder opening
66
KolbenPistons
77
Frischgasstrangfresh gas line
7a7a
erster Frischgasteilstrangfirst fresh gas line
7b7b
zweiter Frischgasteilstrangsecond fresh gas line
7c7c
Anfangsabschnitt des FrischgasstrangsInitial section of the fresh gas line
88th
Drosselvorrichtungthrottle device
99
Abgasstrangexhaust line
9a9a
erster Abgasteilstrangfirst exhaust branch
9b9b
zweiter Abgasteilstrangsecond exhaust line
9c9c
Endabschnitt des AbgasstrangsEnd section of the exhaust system
1010
erste Abgasturbinefirst exhaust gas turbine
1111
zweite Abgasturbinesecond exhaust turbine
1212
Abgasnachhandlungsvorrichtungexhaust aftertreatment device
1313
erste Abgasrückführleitungfirst exhaust gas recirculation line
1414
zweite Abgasrückführleitungsecond exhaust gas recirculation line
1515
Modifiziervorrichtungmodifier
1616
erster Verdichterfirst compressor
1717
zweiter Verdichtersecond compressor
1818
Verdichterbypassleitungcompressor bypass line
1919
Steuerventilcontrol valve
2020
Wellewave
2121
Umgebungsmündung des AbgasstrangsSurrounding mouth of the exhaust system

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

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Claims (14)

Brennkraftmaschine mit • einem Verbrennungsmotor (1), der eine erste Brennraumbank (2) und eine zweite Brennraumbank (3) aufweist, die jeweils mindestens einen ersten Brennraum (4a) und mindestens einen zweiten Brennraum (4b) aufweisen, • einem Frischgasstrang (7), der zumindest einen (ersten) Verdichter (16) umfasst, • einem Abgasstrang (9), der einen ersten Abgasteilstrang (9a) und einen zweiten Abgasteilstrang (9b) umfasst, die separiert verlaufen, wobei • der erste Abgasteilstrang (9a) von den ersten Brennräumen (4a) abgeht und zu einer Umgebungsmündung (21) führt sowie eine erste Abgasturbine (10) umfasst, • der zweite Abgasteilstrang (9b) von den zweiten Brennräumen (4b) abgeht und eine zweite Abgasturbine (11) umfasst, einer (ersten) Abgasrückführleitung (13), die stromab der zweiten Abgasturbine (11) aus dem zweiten Abgasteilstrang (9b) abzweigt und in den Frischgasstrang (7) mündet.internal combustion engine with • an internal combustion engine (1), which has a first combustion chamber bank (2) and a second combustion chamber bank (3), each having at least one first combustion chamber (4a) and at least one second combustion chamber (4b), • a fresh gas line (7) which comprises at least one (first) compressor (16), • an exhaust line (9) comprising a first partial exhaust line (9a) and a second partial exhaust line (9b), which run separately, wherein • the first partial exhaust line (9a) branches off from the first combustion chambers (4a) and leads to a surrounding outlet (21) and includes a first exhaust gas turbine (10), • the second exhaust gas branch (9b) branches off from the second combustion chamber (4b) and comprises a second exhaust gas turbine (11), a (first) exhaust gas recirculation line (13), which branches off from the second exhaust gas branch (9b) downstream of the second exhaust gas turbine (11) and in the fresh gas line (7) opens. Brennkraftmaschine gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine in den zweiten Abgasteilstrang (9b) integrierte Modifiziervorrichtung (15) zur chemischen Modifikation des darin geführten Abgases.Internal combustion engine according claim 1 , characterized by a modification device (15) integrated in the second partial exhaust line (9b) for the chemical modification of the exhaust gas conducted therein. Brennkraftmaschine gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen zweiten Verdichter (17), der in den Frischgasstrang (7) oder stromab der zweiten Abgasturbine (11) in die erste Abgasrückführleitung (13) integriert ist.Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized by a second compressor (17) which is integrated in the fresh gas line (7) or downstream of the second exhaust gas turbine (11) in the first exhaust gas recirculation line (13). Brennkraftmaschine gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Verdichter (17) in serieller Anordnung mit dem ersten Verdichter (16) in den Frischgasstrang (7) integriert ist.Internal combustion engine according claim 3 , characterized in that the second compressor (17) is integrated into the fresh gas line (7) in a serial arrangement with the first compressor (16). Brennkraftmaschine gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Verdichter (16) stromauf des zweiten Verdichters (17) oder der zweite Verdichter (17) stromauf des ersten Verdichters (16) angeordnet ist.Internal combustion engine according claim 4 , characterized in that the first compressor (16) is arranged upstream of the second compressor (17) or the second compressor (17) upstream of the first compressor (16). Brennkraftmaschine gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Frischgasstrang (7) einen ersten Frischgasteilstrang (7a) und einen zweiten Frischgasteilstrang (7b) umfasst, die separiert verlaufen, wobei der erste Frischgasteilstrang (7a) zu den ersten Brennräumen (4a) führt und der zweite Frischgasteilstrang (7b) zu den zweiten Brennräumen (4b) führt.Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the fresh-gas branch (7) comprises a first fresh-gas branch (7a) and a second fresh-gas branch (7b) which run separately, the first fresh-gas branch (7a) leading to the first combustion chambers (4a). and the second fresh gas branch (7b) leads to the second combustion chambers (4b). Brennkraftmaschine gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Frischgasstrang (7) stromab des ersten Verdichters (16) in den ersten Frischgasteilstrang (7a) und den zweiten Frischgasteilstrang (7b) verzweigt.Internal combustion engine according claim 6 , characterized in that the fresh-gas line (7) branches downstream of the first compressor (16) into the first fresh-gas sub-line (7a) and the second fresh-gas sub-line (7b). Brennkraftmaschine gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Verdichter (16) in den ersten Frischgasteilstrang (7a) und der zweite Verdichter (17) in den zweiten Frischgasteilstrang (7b) integriert ist.Internal combustion engine according claim 6 , characterized in that the first compressor (16) is integrated into the first fresh gas sub-branch (7a) and the second compressor (17) is integrated into the second fresh gas sub-branch (7b). Brennkraftmaschine gemäß einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Abgasrückführleitung (13) in den ersten Frischgasteilstrang (7a) und eine zweite Abgasrückführleitung (14), die stromab der zweiten Abgasturbine (11) aus dem zweiten Abgasteilstrang (9b) abzweigt, in den zweiten Frischgasteilstrang (7b) mündet.Internal combustion engine according to one of Claims 6 until 8th , characterized in that the first exhaust gas recirculation line (13) into the first fresh gas branch (7a) and a second exhaust gas recirculation line (14), which branches off from the second exhaust gas branch (9b) downstream of the second exhaust gas turbine (11), into the second fresh gas branch (7b) flows. Brennkraftmaschine gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine dem ersten Verdichter (16) zugeordnete Verdichterbypassleitung (18) und/oder eine dem zweiten Verdichter (17) zugeordnete Verdichterbypassleitung (18).Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized by a compressor bypass line (18) assigned to the first compressor (16) and/or a compressor bypass line (18) assigned to the second compressor (17). Brennkraftmaschine gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Abgasturbine (10) drehantreibend mit dem ersten Verdichter (16) und die zweite Abgasturbine (11) drehantreibend mit dem zweiten Verdichter (17) verbunden ist.Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the first exhaust gas turbine (10) is rotationally driven to the first compressor (16) and the second exhaust gas turbine (11) is rotationally driven to the second compressor (17). Brennkraftmaschine gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Abgasteilstrang (9b) stromab oder in der Abzweigung der ersten Abgasrückführleitung (13) verschlossen endet.Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the second partial exhaust line (9b) ends downstream or in the branch of the first exhaust gas recirculation line (13) in a closed manner. Brennkraftmaschine gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Abgasteilstrang (9b) stromab der Abzweigung der ersten Abgasrückführleitung (13) zu einer Umgebungsmündung (21) führt.Internal combustion engine according to one of Claims 1 until 11 , characterized in that the second partial exhaust line (9b) downstream of the branch of the first exhaust gas recirculation line (13) leads to an ambient orifice (21). Brennkraftmaschine gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Verdichter (16) größer als der zweite Verdichter (17) und/oder die erste Abgasturbine (10) größer als die zweite Abgasturbine (11) ausgebildet ist.Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the first compressor (16) is larger than the second compressor (17) and/or the first exhaust gas turbine (10) is larger than the second exhaust gas turbine (11).
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