用于机动车的内燃机以及用于运行这样的内燃机的方法

文档序号:9602222
用于机动车的内燃机以及用于运行这样的内燃机的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的用于机动车的内燃机以及一种按照权利要求7的前序部分所述的用于运行这样的内燃机的方法。
【背景技术】
[0002]这样的内燃机以及用于运行这样的内燃机的方法由DE 10 2008 064 264 A1已知。内燃机包括至少两个燃烧室以及一个排气系统。排气系统具有至少一个配设给燃烧室的并且能被来自燃烧室的排气穿流的排气流管,以用于将排气引导至排气涡轮增压器的涡轮机。换言之,所述至少一个排气流管与所述至少两个燃烧室流体连接或者能流体连接,从而来自燃烧室的排气流入到所述至少一个排气流管中并且穿流所述排气流管。
[0003]此外设有由排气流管分岔的排气再循环管路。借助于这样的排气再循环管路,排气从排气流管至少部分地被分岔并且由排气系统导回至内燃机的进气系统。所导回的排气可以随着新鲜空气流入到燃烧室中并且在各燃烧室中进行燃烧时作为惰性气体起作用。由此可以避免在燃烧时产生所谓的热点。这样的位置被称为热点:在所述位置处在燃烧时出现过高的温度。由于该局部高温而可能在热点处发生增多地产生氮氧化物。借助于将排气导回可以将氮氧化物排放(N0X排放)保持得低。
[0004]此外设有可调整的阻挡元件,借助于所述阻挡元件能调整排气再循环管路的和排气流管的相应的能被排气穿流的横截面。因此,同一个阻挡元件能实现排气再循环管路和排气流管的能被排气穿流的横截面的变化。借助于控制元件例如可以按照简单且有利的方式按照需要地调整排气导回率/排气再循环率。
[0005]DE 10 2009 004 418 A1公开了一种用于后处理车辆、特别是商用车的多气缸内燃机的排气流的方法。内燃机具有多个不同的气缸组,所述气缸组分别配设有空气供应管路和排气管路。排气管路多流地通入到排气涡轮增压器的与此相应地多流设计的排气涡轮机中,其中,在排气涡轮机下游连接有排气后处理元件。在根据内燃机的定义的运行参数预定的内燃机加热运行中、特别是在内燃机的空载运行或者弱负载运行中,所述气缸组的通过至少一个加热气缸组形成的第一部分以预定的程度点火运行,而所述气缸组的另外通过至少一个关断气缸组形成的第二部分或者以相对于定义的正常运行和/或相对于给所述至少一个加热气缸组配量的燃料量减少的燃料量被部分点火地运行或者非点火地运行。
[0006]例如构成为活塞往复式内燃机的内燃机的燃烧室、特别是气缸的非点火运行通常也被称为气缸关闭或者被称为气缸关闭模式。通过这样的气缸关闭可以节省燃料,其中,不将燃料加入到在非点火运行中运行的燃烧室中。然而,在这样的气缸关闭的情况下可能出现如下问题:要实现足够高的排气导回率,亦即能够将足够高的排气量由排气系统通过排气再循环管路导回到进气系统处,以便能在还在点火运行中运行的燃烧室中将氮氧化物产生保持得低。

【发明内容】

[0007]因此,本发明的目的在于,创造一种内燃机以及一种用于运行这样的内燃机的方法,借助于所述内燃机和所述方法能在实现足够高的排气导回率的同时实现燃料消耗特别少的内燃机运行。
[0008]所述目的通过具有权利要求1的特征的内燃机以及通过具有权利要求7的特征的用于运行这样的内燃机的方法来实现。本发明的有利的实施方案连同适宜的且重要的进一步扩展方案在从属权利要求中给出。
[0009]为了创造一种在权利要求1的前序部分中给出的类型的用于机动车的内燃机,借助于所述内燃机能在实现特别高的排气导回率的同时实现燃料消耗特别少的运行,按照本发明规定,所述内燃机能在气缸关闭模式中运行,在所述气缸关闭模式中不发生将燃料加入到所述燃烧室中的第一燃烧室内并且进行将燃料加入到第二燃烧室内。换言之,在气缸关闭模式中给第二燃烧室供应燃料,从而在第二燃烧室中进行燃烧过程。由所述燃烧过程造成排气,所述排气流过排气流管并且能够分岔到与排气流管流体连接的或者能流体连接的再循环管路中。
[0010]在气缸关闭模式中不给第一燃烧室供应燃料,从而第一燃烧室在非点燃的或者不点火的运行状态下运行。由此可以将内燃机的燃料消耗保持得低。因为排气流管然而被来自第二气缸的排气所穿流,所以可以导回特别高量的排气,从而能实现特别高的或者足够的排气导回率。由此可以将氮氧化物排放保持得低。
[0011]排气导回率在此能借助于阻挡元件按照需要地进行调整,其中,借助于同一个阻挡元件不仅能够调整排气流管的能被排气穿流的横截面而且能够调整排气再循环管路的能被排气穿流的横截面。然而在此,排气再循环管路的可穿流的横截面的每次改变不必伴随排气流管的可穿流的横截面的改变。然而如果借助于阻挡元件使排气流管的可穿流的横截面变小,则按照该方式能实现特别简单地调整特别高的排气导回率。
[0012]优选在内燃机的部分负载运行中调整出通常也被称为气缸关闭的气缸关闭模式,在所述部分负载运行中,即使所述内燃机的燃烧室中的仅一部分在点火运行中运行而燃烧室中的另外的部分在不点火的运行中、亦即在气缸关闭模式中运行,由机动车的驾驶员要求的转矩也能够由内燃机提供。
[0013]在本发明的有利的实施方案中,所述阻挡元件能在第一位置与至少一个第二位置之间进行调整。所述阻挡元件在气缸关闭模式中被调整到第二位置,在所述第二位置中,排气再循环管路的横截面相对于第一位置扩大并且排气流管的横截面相对于第一位置缩小。由此可以分岔出特别大的量的流过排气流管的排气并且其可以流过排气再循环管路,从而由此能呈现特别高的排气导回率。
[0014]已证明为特别有利的是,所述排气流管的横截面借助于在第二位置中的阻挡元件在流体上被阻挡。由此可以将至少基本上全部的、在气缸关闭模式中穿流排气流管的或者流入到排气流管中的并且至少流动直至排气再循环管路的排气从排气流管导出并且输入排气再循环管路,以便尽管实施气缸关闭还是能够实现特别高的排气导回率。
[0015]在本发明的一种特别有利的实施形式中规定,所述第二位置相对于阻挡元件所能调整到的与第二位置不同的位置是将排气再循环管路的横截面最大释放的位置。换言之,阻挡元件能调整到多个不是阻挡而是至少部分地释放排气再循环管路的横截面的位置中,所述第二位置也属于所述位置。在此,第二位置是如下的位置,在所述位置中排气再循环管路的横截面相对于其它的至少部分地释放排气再循环管路的横截面的位置是最宽敞地、亦即最大地被释放的。由此可以将穿流排气再循环管路的排气的流动阻力保持得低,从而在短时间内能够导回特别高量的排气。
[0016]在本发明的另外有利的实施方案中,所述内燃机具有至少一个第三燃烧室,其中,排气系统具有至少一个配设给第三燃烧室的、能被来自第三燃烧室的排气穿流的并且与排气流管至少部分地在流体上分开的第二排气流管,用于将排气引导至涡轮机。换言之,第二排气流管与第三燃烧室是流体连接的或者能流体连接,从而来自第三燃烧室的排气能够流入到第二排气流管中并且能够穿流所述第二排气流管。在此规定,在气缸关闭模式中进行将燃料加入到第三燃烧室内。由此在气缸关闭模式中也能够由内燃机提供高的功率或者转矩。
[0017]在此已证明为特别有利的是,第一排气流管配设给涡轮机的第一涡轮流管并且第二排气流管配设给至少部分地与第一涡轮流管流体分开的第二涡轮流管。在此,第一涡轮流管具有比第二涡轮流管小的能被排气穿流的流动横截面。换言之,第一排气流管用于将排气引导至第一涡轮流管。因此,排气可以由第一排气流管流入到第一涡轮流管中。第二排气流管用于将排气引导至第二涡轮流管,其中,排气能够从第二排气流管溢流到第二涡轮流管中。
[0018]在此,涡轮流管被构造为非相互对称的,其中,第一涡轮流管比第二涡轮流管小。第一涡轮流管因此具有比第二涡轮流管更好的排气壅堵性能,从而由此能呈现特别高的排气导回率。用于使燃料消耗降低的气缸关闭在第一燃烧室中并因此在配设给第一排气流管和因此配设给第一涡轮流管的燃烧室中发生,而配设给第二排气流管和第二涡轮流管的第三燃烧室在气缸关闭模式中被供应以燃料并因此在点火运行中运行。
[0019]优选地规定,内燃机的配设给第二排气流管和第二涡轮流管的、在气缸关闭模式中被供应以燃料的燃烧室的数量大于配设给第一排气流管和因此第一涡轮流管的、在气缸关闭模式中被供应燃料的燃烧室的数量。优选地,所述内燃机的配设给第二
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