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DE102005018221A1 - Internal combustion engine with exhaust gas recirculation - Google Patents

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DE102005018221A1
DE102005018221A1 DE102005018221A DE102005018221A DE102005018221A1 DE 102005018221 A1 DE102005018221 A1 DE 102005018221A1 DE 102005018221 A DE102005018221 A DE 102005018221A DE 102005018221 A DE102005018221 A DE 102005018221A DE 102005018221 A1 DE102005018221 A1 DE 102005018221A1
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exhaust gas
gas recirculation
cylinder
valve device
internal combustion
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Application number
DE102005018221A
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German (de)
Inventor
Wolfgang Dipl.-Ing. Krüger
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Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
DaimlerChrysler AG
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Publication date
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Abstract

Es wird eine Brennkraftmaschine vorgeschlagen, die wenigstens einen ersten Zylinder (12a); wenigstens einen zweiten Zylinder (12b); einen mit dem Ausgang des wenigstens einen zweiten Zylinders (12b) verbundenen Abgastrakt (24); eine mit dem Ausgang des wenigstens einen ersten Zylinders (12a) verbundene Abgasrückführleitung (22), die über einen ersten Abgasrückführzweig (22a) mit einem ersten Ansaugtrakt (14a) des wenigstens einen ersten Zylinders (12a) und über einen zweiten Abgasrückführzweig (22b) mit einem zweiten Ansaugtrakt (14b) des wenigstens einen zweiten Zylinders (12b) verbunden ist; eine Abgasrückführ-Verbindungsleitung (22c) zur Verbindung zwischen dem Abgastrakt (24) und der Abgasrückführleitung (22); eine erste Ventilvorrichtung (30), die in dem ersten Abgasrückführzweig (22a) angeordnet ist; eine zweite Ventilvorrichtung (32), die in dem zweiten Abgasrückführzweig (22b) angeordnet ist; und eine dritte Ventilvorrichtung (34), die in der Abgasrückführ-Verbindungsleitung (22c) angeordnet ist, wobei die erste, die zweite und die dritte Ventilvorrichtung (30, 32, 34) unabhängig voneinander steuerbar sind, aufweist, sodass ein variabler Betrieb der ersten und zweiten Zylinder (12a, 12b) der Brennkraftmaschine (10) als Geberzylinder und/oder Nehmerzylinder des Abgasrückführsystems und auch mit unterschiedlichen Verbrennungsverfahren möglich ist.An internal combustion engine is proposed which has at least one first cylinder (12a); at least one second cylinder (12b); an exhaust tract (24) connected to the outlet of the at least one second cylinder (12b); an exhaust gas recirculation line (22) connected to the outlet of the at least one first cylinder (12a) and having a first exhaust gas recirculation branch (22a) with a first intake tract (14a) of the at least one first cylinder (12a) and a second exhaust gas recirculation branch (22b) a second intake tract (14b) of the at least one second cylinder (12b) is connected; an exhaust gas recirculation connection line (22c) for connection between the exhaust gas tract (24) and the exhaust gas recirculation line (22); a first valve device (30) disposed in the first exhaust gas recirculation branch (22a); a second valve device (32) disposed in the second exhaust gas recirculation branch (22b); and a third valve device (34) disposed in the exhaust gas recirculation connection line (22c), wherein the first, second and third valve devices (30, 32, 34) are independently controllable, such that variable operation of the first and second cylinder (12a, 12b) of the internal combustion engine (10) as a master cylinder and / or slave cylinder of the exhaust gas recirculation system and also with different combustion methods is possible.

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einer Abgasrückführung. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Brennkraftmaschine mit einem partikelarmen Abgasrückführsystem und reduzierter Stickoxidemission.The The invention relates to an internal combustion engine with an exhaust gas recirculation. Especially The present invention relates to an internal combustion engine with a low-particle exhaust gas recirculation system and reduced nitrogen oxide emission.

Die DE 43 31 509 C2 offenbart eine Vorrichtung zur Schadstoffminderung beim Betrieb einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine. Die Brennkraftmaschine umfasst dabei ein Abgassystem, das mit ersten Zylindern verbunden ist, und eine Abgasrückführungsvorrichtung, die mit einem zweiten Zylinder verbunden ist. Der zweite Zylinder dient als Geberzylinder, dessen Abgas über die Abgasrückführung den ersten Zylindern rückgeführt wird.The DE 43 31 509 C2 discloses a device for pollutant reduction in the operation of a multi-cylinder internal combustion engine. The internal combustion engine comprises an exhaust system, which is connected to first cylinders, and an exhaust gas recirculation device, which is connected to a second cylinder. The second cylinder serves as a master cylinder whose exhaust gas is recycled via the exhaust gas recirculation to the first cylinders.

Aus der DE 198 38 725 C2 ist ferner ein Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine mit Nehmerzylindern, wenigstens einem Geberzylinder, einer Abgasrückführung und einem Einspritzsystem bekannt, wobei das Abgas des Geberzylinders mittels der Abgasrückführung dem Frischgas der Nehmerzylinder zugeführt wird und wobei die Regelung der Einspritzmenge des Geberzylinders unabhängig von der Regelung der Einspritzmenge der Nehmerzylinder erfolgt.From the DE 198 38 725 C2 Furthermore, a method for operating an internal combustion engine with slave cylinders, at least one master cylinder, exhaust gas recirculation and an injection system is known, wherein the exhaust gas of the master cylinder is supplied by the exhaust gas recirculation to the fresh gas of the slave cylinder and wherein the control of the injection quantity of the master cylinder regardless of the control of the injection quantity the slave cylinder takes place.

Nachteilig an den herkömmlichen Verfahren zur Optimierung des Schadstoffausstoßes in Form von Stickoxiden und Partikeln wie zum Beispiel Ruß ist dabei insbesondere, dass bei Reduktion der Stickoxide der Ausstoß an Partikeln ansteigt. Diese müssen in Hinblick auf verschärfte Abgasnormen jedoch ebenfalls berücksichtigt werden. Mit den herkömmlichen Verfahren muss daher, um allen Faktoren Rechnung zu tragen, die Aufladung des Motors erhöht werden.adversely at the conventional Process for optimizing pollutant emissions in the form of nitrogen oxides and particles such as soot is in particular that increases in the reduction of nitrogen oxides, the output of particles. These have to in view of aggravated Emission standards, however, also taken into account become. With the conventional ones The procedure must therefore, in order to take into account all factors, be Charging the engine can be increased.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine Brennkraftmaschine mit einem partikelarmen Abgasrückführungssystem anzugeben, bei welcher ohne eine Erhöhung der Aufladung befriedigende Werte für die Partikel- und Stickoxidemission erzielt werden können, sodass die geltenden und zukünftigen Abgasnormen leichter erfüllt werden können.task the invention it is in contrast, a Internal combustion engine with a particle-poor exhaust gas recirculation system indicate, at which without an increase of the charge satisfactory values for the Particulate matter and nitrogen oxide emissions can be achieved so that the applicable and future ones Emission standards easier fulfilled can be.

Diese Aufgabe wird durch eine Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.These Task is by an internal combustion engine with the characteristics of Claim 1 solved. Advantageous embodiments and further developments of the invention are Subject of the dependent claims.

Die Brennkraftmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung enthält wenigstens einen ersten Zylinder; wenigstens einen zweiten Zylinder; einen mit dem Ausgang des wenigstens einen zweiten Zylinders verbundenen Abgastrakt; eine mit dem Ausgang des wenigstens einen ersten Zylinders verbundene Abgasrückführleitung, die über einen ersten Abgasrückführzweig mit einem ersten Ansaugtrakt des wenigstens einen ersten Zylinders und über einen zweiten Abgasrückführzweig mit einem zweiten Ansaugtrakt des wenigstens einen zweiten Zylinders verbunden ist; eine Abgasrückführ-Verbindungsleitung zur Verbindung zwischen dem Abgastrakt und der Abgasrückführleitung; eine erste Ventilvorrichtung, die in dem ersten Abgasrückführzweig angeordnet ist; eine zweite Ventilvorrichtung, die in dem zweiten Abgasrückführzweig angeordnet ist; und eine dritte Ventilvorrichtung, die in der Abgasrückführ- Verbindungsleitung angeordnet ist, wobei die erste, die zweite und die dritte Ventilvorrichtung unabhängig voneinander steuerbar sind.The Internal combustion engine according to the present invention Invention contains at least one first cylinder; at least one second cylinder; one connected to the output of the at least one second cylinder Exhaust tract; one with the output of the at least one first cylinder connected exhaust gas recirculation line, the above a first exhaust gas recirculation branch with a first intake of the at least one first cylinder and over a second exhaust gas recirculation branch connected to a second intake tract of the at least one second cylinder is; an exhaust gas recirculation connection line for connection between the exhaust tract and the exhaust gas recirculation line; a first valve device in the first exhaust gas recirculation branch is arranged; a second valve device that in the second Exhaust gas recirculation branch is arranged; and a third valve device disposed in the exhaust gas recirculation connection line is arranged, wherein the first, the second and the third valve device independently are controllable from each other.

Mit der so aufgebauten Brennkraftmaschine mit Abgasrückführsystem ist es möglich, die einzelnen Zylinder je nach Bedarf sowohl als Geberzylinder als auch als Nehmerzylinder zu betreiben und so die unterschiedlichsten Varianten von Abgasrückführmengen und -zusammensetzungen darzustellen. Außerdem können die verschiedenen Zylinder auch mit verschiedenen, auf den Betriebszustand der Brennkraftmaschine optimierten Brennverfahren betrieben werden.With the thus constructed internal combustion engine with exhaust gas recirculation system, it is possible to single cylinder as needed both as master cylinder as well operate as a slave cylinder and so the most different variants of exhaust gas recirculation quantities and compositions. Besides, the different cylinders also with different, on the operating condition of the internal combustion engine optimized combustion process can be operated.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist ferner eine vierte Ventilvorrichtung vorgesehen, die in der Abgasrückführleitung angeordnet ist und die unabhängig von der ersten, der zweiten und der dritten Ventilvorrichtung steuerbar ist.In An embodiment of the invention is further a fourth valve device provided in the exhaust gas recirculation line is arranged and the independent controllable by the first, the second and the third valve device is.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung können die erste und die zweite Ventilvorrichtung und auch die dritte und die vierte Ventilvorrichtung jeweils integral als eine kombinierte Ventilvorrichtung ausgebildet sein.In In a further embodiment of the invention, the first and the second Valve device and also the third and the fourth valve device each integrally formed as a combined valve device be.

In der Abgasrückführleitung ist weiterhin stromauf des ersten und des zweiten Abgasrückführzweiges bzw. der ersten und der zweiten Ventilvorrichtung ein Abgaskühler vorgesehen.In the exhaust gas recirculation line is still upstream of the first and second exhaust gas recirculation branches or the first and the second valve device, an exhaust gas cooler provided.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung sind ferner eine erste Drosselvorrichtung, die in dem ersten Ansaugtrakt angeordnet ist, und eine zweite Drosselvorrichtung, die in dem zweiten Ansaugtrakt angeordnet ist, vorgesehen, wobei die erste und die zweite Drosselvorrichtung unabhängig voneinander und auch unabhängig von der ersten bis vierten Ventilvorrichtung des Abgasrückführsystems steuerbar sind.In a further embodiment The invention further provides a first throttle device, which in the first intake tract is arranged, and a second throttle device, which is arranged in the second intake, provided, wherein the first and the second throttle device independently and also independent controllable by the first to fourth valve device of the exhaust gas recirculation system are.

Stromauf des ersten und des zweiten Ansaugtraktes bzw. der ersten und der zweiten Drosselvorrichtung ist außerdem ein Ladeluftkühler vorgesehen.Upstream of the first and second intake tract or the first and the second throttle Device is also provided a charge air cooler.

Obige sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten, nicht-einschränkenden Ausführungsbeispiels der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen besser verständlich. Darin zeigt die einzige Figur eine schematische Darstellung des Aufbaus eines bevorzugten Ausführungsbeispiels einer Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung gemäß der vorliegenden Erfindung.Above and other features and advantages of the invention will become apparent from the following description of a preferred, non-limiting embodiment of the invention with reference to the accompanying drawings better understandable. Therein, the single figure shows a schematic representation of Structure of a preferred embodiment an internal combustion engine with exhaust gas recirculation according to the present invention.

In der Figur ist eine Brennkraftmaschine 10 mit einem ersten Zylinder 12a und drei zweiten Zylindern 12b dargestellt. Die vorliegende Erfindung ist aber nicht auf diese Ausführungsform beschränkt; vielmehr kann die Erfindung auch auf Brennkraftmaschinen mit wenigstens zwei ersten Zylindern und mit weniger als drei oder wenigstens vier zweiten Zylindern angewendet werden.In the figure is an internal combustion engine 10 with a first cylinder 12a and three second cylinders 12b shown. However, the present invention is not limited to this embodiment; Rather, the invention can also be applied to internal combustion engines having at least two first cylinders and having less than three or at least four second cylinders.

Den ersten und zweiten Zylindern 12a, 12b wird über einen gemeinsamen Ansaugtrakt 14 Frischluft zugeführt, wobei in dem gemeinsamen Ansaugtrakt 14 in bekannter Weise ein Turbolader 16 und ein Ladeluftkühler 18 angeordnet sind. Stromab des Ladeluftkühlers 18 teilt sich der gemeinsame Ansaugtrakt 14 in einen ersten Ansaugtrakt 14a zu dem einen ersten Zylinder 12a und einen zweiten Ansaugtrakt 14b zu den drei zweiten Zylindern 12b.The first and second cylinders 12a . 12b is via a common intake 14 Fresh air supplied, wherein in the common intake 14 in a known manner, a turbocharger 16 and a charge air cooler 18 are arranged. Downstream of the intercooler 18 shares the common intake 14 in a first intake tract 14a to the first cylinder 12a and a second intake tract 14b to the three second cylinders 12b ,

Im ersten Ansaugtrakt 14a ist eine erste Drosselvorrichtung 20a in Form einer Drosselklappe oder eines Drosselventils zum Steuern der dem ersten Zylinder 12a zugeführten Frischluftmenge angeordnet, und im zweiten Ansaugtrakt 14b ist eine zweite Drosselvorrichtung 20b in Form einer Drosselklappe oder eines Drosselventils zum Steuern der den zweiten Zylindern 12b zugeführten Frischluftmenge angeordnet. Die Kraftstoffzuführung und das Einspritzsystem sind in der Zeichnung der Einfachheit halber weggelassen. In einem modifizierten Ausführungsbeispiel lassen sich die gewünschten Drossel- bzw. Steuerungseffekte alternativ oder ergänzend zu einem Drosselelement über variable Ventilsteuerzeiten der Brennkraftmaschine erzielen.In the first intake 14a is a first throttle device 20a in the form of a throttle or a throttle valve for controlling the first cylinder 12a supplied fresh air amount arranged, and in the second intake 14b is a second throttle device 20b in the form of a throttle or a throttle valve for controlling the second cylinders 12b supplied fresh air quantity arranged. The fuel supply and the injection system are omitted in the drawing for the sake of simplicity. In a modified embodiment, the desired throttle or control effects can be achieved alternatively or in addition to a throttle element via variable valve timing of the internal combustion engine.

Der Ausgang der zweiten Zylinder 12b ist mit einem Abgastrakt 24 verbunden, in dem sich in bekannter Weise der Turbolader 16 und das Abgassystem 26 mit verschiedenen Filtern und Katalysatoren befindet.The output of the second cylinder 12b is with an exhaust tract 24 connected, in which in a known manner the turbocharger 16 and the exhaust system 26 located with different filters and catalysts.

Das Abgasrückführsystem umfasst eine Abgasrückführleitung 22, die mit dem Ausgang des ersten Zylinders 12a verbunden ist. Die Abgasrückführleitung 22 teilt sich stromab eines bekannten Abgaskühlers 28 in einen ersten Abgasrückführzweig 22a, der mit dem ersten Ansaugtrakt 14a für den ersten Zylinder 12a verbunden ist, und in einen zweiten Abgasrückführzweig 22b, der mit dem zweiten Ansaugtrakt 14b für die zweiten Zylinder 12b verbunden ist. In dem ersten Abgasrückführzweig 22a ist eine erste Ventilvorrichtung 30 angeordnet, und in dem zweiten Abgasrückführzweig 22b ist eine zweite Ventilvorrichtung 32 angeordnet.The exhaust gas recirculation system includes an exhaust gas recirculation line 22 connected to the output of the first cylinder 12a connected is. The exhaust gas recirculation line 22 shares downstream of a known exhaust gas cooler 28 in a first exhaust gas recirculation branch 22a that with the first intake 14a for the first cylinder 12a is connected, and in a second exhaust gas recirculation branch 22b that with the second intake 14b for the second cylinder 12b connected is. In the first exhaust gas recirculation branch 22a is a first valve device 30 arranged, and in the second exhaust gas recirculation branch 22b is a second valve device 32 arranged.

Ferner ist eine Abgasrückführ-Verbindungsleitung 22c vorgesehen, welche den Abgastrakt 24 bzw. die Ausgänge der zweiten Zylinder 12b mit der Abgasrückführleitung 22 ver bindet. In dieser Abgasrückführ-Verbindungsleitung 22c ist eine dritte Ventilvorrichtung 34 angeordnet. Zusätzlich kann auch in der Abgasrückführleitung 22 stromauf des Abgaskühlers 28 eine vierte Ventilvorrichtung 36 vorgesehen sein.Further, an exhaust gas recirculation connection line 22c provided, which the exhaust tract 24 or the outputs of the second cylinder 12b with the exhaust gas recirculation line 22 ver binds. In this exhaust gas recirculation connection line 22c is a third valve device 34 arranged. In addition, also in the exhaust gas recirculation line 22 upstream of the exhaust gas cooler 28 a fourth valve device 36 be provided.

Während in dem dargestellten Ausführungsbeispiel die erste, die zweite, die dritte und die vierte Ventilvorrichtung 30, 32, 34, 36 jeweils als separate Ventilvorrichtungen ausgebildet sind, ist es ebenso möglich, die erste und die zweite Ventilvorrichtung 30, 32 an der in der Figur mit A gekennzeichneten Stelle integral als eine kombinierte Ventilvorrichtung und/oder die dritte und die vierte Ventilvorrichtung 34, 36 an der in der Figur mit B markierten Stelle integral als eine weitere kombinierte Ventilvorrichtung auszubilden. Die kombinierten Ventilvorrichtungen können beispielsweise als Kombiventile, Drehventile oder Klappen ausgebildet sein.While in the illustrated embodiment, the first, the second, the third and the fourth valve device 30 . 32 . 34 . 36 are each formed as separate valve devices, it is also possible, the first and the second valve device 30 . 32 integral with the location indicated at A in the figure as a combined valve device and / or the third and fourth valve devices 34 . 36 integrally formed as a further combined valve device at the location marked B in the figure. The combined valve devices can be designed, for example, as combination valves, rotary valves or flaps.

Die erste Ventilvorrichtung 30, die zweite Ventilvorrichtung 32, die dritte Ventilvorrichtung 34, die vierte Ventilvorrichtung 36, die erste Drosselvorrichtung 20a und die zweite Drosselvorrichtung 20b sind unabhängig voneinander steuerbar, sodass die Brennkraftmaschine 10 mit den unterschiedlichsten Abgasrückführraten und -zusammensetzungen sowie Brennverfahren für die verschiedenen Zylinder 12a, 12b betrieben werden kann. Insbesondere können die ersten und die zweiten Zylinder 12a, 12b je nach Betriebszustand der ersten bis vierten Ventilvorrichtungen 30-36 sowohl als Geberzylinder als auch als Nehmerzylinder des Abgasrückführsystems betrieben werden. Bei den herkömmlichen Brennkraftmaschinen waren bisher nur reine Geberzylinder bekannt.The first valve device 30 , the second valve device 32 , the third valve device 34 , the fourth valve device 36 , the first throttle device 20a and the second throttle device 20b are independently controllable, so that the internal combustion engine 10 with different exhaust gas recirculation rates and compositions as well as combustion processes for the various cylinders 12a . 12b can be operated. In particular, the first and second cylinders 12a . 12b depending on the operating state of the first to fourth valve devices 30 - 36 operated both as a master cylinder and as a slave cylinder of the exhaust gas recirculation system. In the conventional internal combustion engines so far only pure master cylinder were known.

Ein Betriebszustand, bei dem die zweite Ventilvorrichtung 32 und die vierte Ventilvorrichtung 36 geöffnet sind und die erste Ventilvorrichtung 30 und dritte Ventilvorrichtung 34 geschlossen sind, entspricht dem Aufbau der Brennkraftmaschine der eingangs erwähnten Druckschriften. Dem als reinen Geberzylinder funktionierenden ersten Zylinder 12a wird kein Abgas zurückgeführt. Dieser erste Zylinder 12a kann nun durch eine frühe Verbrennung oder eine gegenüber den zweiten Zylindern 12b gänzlich geänderten Verbrennung auf optimale Partikelemissionen mit möglichst niedrigen Abgastemperaturen eingestellt werden. Es kann ferner einer beliebigen Anzahl von ersten Zylindern 12a eine spezifische Abgasnachbehandlung (einschl. Kraftstoff-Nacheinspritzung, Additiv-Einspritzung, katalytischer/mechanischer Nachbehandlung und Filtration) zugeordnet werden, die gegenüber der Abgasnachbehandlung einer beliebigen Anzahl von zweiten Zylindern 12b unterschiedlich sein kann.An operating condition in which the second valve device 32 and the fourth valve device 36 are open and the first valve device 30 and third valve device 34 are closed, corresponds to the structure of the internal combustion engine of the aforementioned publications. The functioning as a pure master cylinder first cylinder 12a no exhaust gas is returned. This first cylinder 12a can now by an early combustion or one opposite the second cylinders 12b completely changed combustion to optimum particle emissions with the lowest possible exhaust gas temperatures are set. It may also be any number of first cylinders 12a a specific exhaust aftertreatment (including fuel post-injection, additive injection, catalytic / mechanical aftertreatment and filtration) are assigned to the exhaust aftertreatment of any number of second cylinders 12b can be different.

Wird ausgehend von diesem Betriebszustand auch die erste Ventilvorrichtung 30 geöffnet, so wird das Abgas des ersten Zylinders 12a sowohl den zweiten Zylindern 12b als auch dem ersten Zylinder 12a selbst zurückgeführt. Der erste Zylinder 12a ist somit Geberzylinder und auch Nehmerzylinder.Is starting from this operating condition, the first valve device 30 opened, then becomes the exhaust gas of the first cylinder 12a both the second cylinders 12b as well as the first cylinder 12a itself returned. The first cylinder 12a is thus master cylinder and slave cylinder.

Sind alle Ventilvorrichtungen 30 bis 36 geöffnet, so werden die Abgase aller Zylinder 12a, 12b allen Zylindern 12a, 12b zurückgeführt.Are all valve devices 30 to 36 open, so the exhaust gases of all cylinders 12a . 12b all cylinders 12a . 12b recycled.

Ist ausschließlich die dritte Ventilvorrichtung 34 in der Abgasrückführ-Verbindungsleitung 22c geöffnet, so ist das Abgasrückführsystem gesperrt, d.h. weder dem ersten Zylinder 12a noch den zweiten Zylindern 12b wird Abgas zurückgeführt.Is only the third valve device 34 in the exhaust gas recirculation connection line 22c opened, the exhaust gas recirculation system is locked, ie neither the first cylinder 12a still the second cylinders 12b exhaust gas is returned.

Die ersten bis vierten Ventilvorrichtungen 30 bis 36 können wahlweise auch variabel regelbar sein, um die Abgasrückführströmungsraten individuell einstellen zu können.The first to fourth valve devices 30 to 36 Optionally, they can also be variably controlled in order to be able to individually set the exhaust gas recirculation flow rates.

Der oben beschriebene Aufbau der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine erweitert die möglichen Betriebsverfahren der Brennkraftmaschine gegenüber den herkömmlichen Abgasrückführsystemen, sodass die Brennkraftmaschine optimal betrieben werden kann. Insbesondere ist es möglich, die Stickoxidbildung zu reduzieren und gleichzeitig die Partikelemission zu minimieren.Of the expanded construction of the internal combustion engine according to the invention described above the possible ones Operating method of the internal combustion engine compared to the conventional Exhaust gas recirculation systems, so that the internal combustion engine can be operated optimally. Especially is it possible that To reduce nitrogen oxide formation and at the same time the particle emission to minimize.

Es ist mit der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine außerdem nicht nur möglich, die an der Abgasrückführung beteiligten Zylinder 12a, 12b nicht durch eine angepasste Verbrennung, sondern sogar auf ein anderes Brennverfahren abzustimmen.It is not only possible with the internal combustion engine according to the invention, the cylinder involved in the exhaust gas recirculation 12a . 12b not by a customized combustion, but even to vote on another combustion process.

Beispielsweise können die als Geberzylinder im Abgasrückführsystem fungierenden Zylinder im so genannten Miller-Atkinson-Verfahren betrieben werden, während die übrigen Zylinder konventionell betrieben werden. Der Vorteil gegenüber einem Betrieb mit reinem Miller-Atkinson-Verfahren liegt darin, dass bei gleichem Hubraum höhere Drehmomente möglich sind, da das Verfahren einen deutlichen Füllungsverlust bedeutet oder als Ausgleich wesentlich höhere Aufladegrade bedingt.For example can as the master cylinder in the exhaust gas recirculation system operating cylinder operated in the so-called Miller-Atkinson process be while the remaining Cylinders are operated conventionally. The advantage over one Operation with pure Miller-Atkinson method is that at same displacement higher Torques possible are because the process means a significant loss of fill or as compensation significantly higher Charging levels conditionally.

Eine weitere Variante besteht in einer Mischung aus Zylindern, die mit einer HCCI (Homogeneous Charge Compression Ignition) – Verbrennung betrieben werden, und Zylindern, die mit konventioneller Verbrennung betrieben werden. Die konventionellen Zylinder dienen dabei als Geberzylinder für die HCCI-Zylinder, deren temperaturabhängige Selbstzündung durch die Abgasrückführung gesteuert werden kann.A Another variant consists of a mixture of cylinders with a HCCI (Homogeneous Charge Compression Ignition) - combustion operated and cylinders operated with conventional combustion become. The conventional cylinders serve as master cylinder for the HCCI cylinders, their temperature-dependent self-ignition controlled by the exhaust gas recirculation can be.

Claims (10)

Brennkraftmaschine (10), mit – wenigstens einem ersten Zylinder (12a); – wenigstens einem zweiten Zylinder (12b); – einem mit dem Ausgang des wenigstens einen zweiten Zylinders (12b) verbundenen Abgastrakt (24); – einer mit dem Ausgang des wenigstens einen ersten Zylinders (12a) verbundenen Abgasrückführleitung (22), die über einen ersten Abgasrückführzweig (22a) mit einem ersten Ansaugtrakt (14a) des wenigstens einen ersten Zylinders (12a) und über einen zweiten Abgasrückführzweig (22b) mit einem zweiten Ansaugtrakt (14b) des wenigstens einen zweiten Zylinders (12b) verbunden ist; – einer Abgasrückführ-Verbindungsleitung (22c) zur Verbindung zwischen dem Abgastrakt (24) und der Abgasrückführleitung (22); – einer ersten Ventilvorrichtung (30), die in dem ersten Abgasrückführzweig (22a) angeordnet ist; – einer zweiten Ventilvorrichtung (32), die in dem zweiten Abgasrückführzweig (22b) angeordnet ist; und – einer dritten Ventilvorrichtung (34), die in der Abgasrückführ-Verbindungsleitung (22c) angeordnet ist, wobei die erste, die zweite und die dritte Ventilvorrichtung (30, 32, 34) unabhängig voneinander steuerbar sind.Internal combustion engine ( 10 ), with - at least a first cylinder ( 12a ); At least one second cylinder ( 12b ); One with the output of the at least one second cylinder ( 12b ) associated exhaust tract ( 24 ); One with the output of the at least one first cylinder ( 12a ) connected exhaust gas recirculation line ( 22 ), which via a first exhaust gas recirculation branch ( 22a ) with a first intake tract ( 14a ) of the at least one first cylinder ( 12a ) and via a second exhaust gas recirculation branch ( 22b ) with a second intake tract ( 14b ) of the at least one second cylinder ( 12b ) connected is; An exhaust gas recirculation connection line ( 22c ) for the connection between the exhaust tract ( 24 ) and the exhaust gas recirculation line ( 22 ); A first valve device ( 30 ), which in the first exhaust gas recirculation branch ( 22a ) is arranged; A second valve device ( 32 ), which in the second exhaust gas recirculation branch ( 22b ) is arranged; and - a third valve device ( 34 ) in the exhaust gas recirculation connection line ( 22c ), wherein the first, the second and the third valve device ( 30 . 32 . 34 ) are independently controllable. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ferner eine vierte Ventilvorrichtung (36) vorgesehen ist, die in der Abgasrückführleitung (22) angeordnet ist und die unabhängig von der ersten, der zweiten und der dritten Ventilvorrichtung (30, 32, 34) steuerbar ist.Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that further comprises a fourth valve device ( 36 ) is provided in the exhaust gas recirculation line ( 22 ) is arranged independently of the first, the second and the third valve device ( 30 . 32 . 34 ) is controllable. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Ventilvorrichtung (30, 32) integral als eine kombinierte Ventilvorrichtung ausgebildet sind.Internal combustion engine according to claim 1 or 2, characterized in that the first and the second valve device ( 30 . 32 ) are integrally formed as a combined valve device. Brennkraftmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte und die vierte Ventilvorrichtung (34, 36) integral als eine kombinierte Ventilvorrichtung ausgebildet sind.Internal combustion engine according to claim 2 or 3, characterized in that the third and the fourth valve device ( 34 . 36 ) are integrally formed as a combined valve device. Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Abgasrückführleitung (22) stromauf des ersten und des zweiten Abgasrückführzweiges (22a, 22b) bzw. der ersten und der zweiten Ventilvorrichtung (30, 32) ein Abgaskühler (28) vorgesehen ist.Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that in the Exhaust gas recirculation line ( 22 ) upstream of the first and second exhaust gas recirculation branches ( 22a . 22b ) or the first and the second valve device ( 30 . 32 ) an exhaust gas cooler ( 28 ) is provided. Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ferner eine erste Drosselvorrichtung (20a) vorgesehen ist, die in dem ersten Ansaugtrakt (14a) angeordnet ist und die unabhängig von der ersten, der zweiten, der dritten und der vierten Ventilvorrichtung (30, 32, 34, 36) steuerbar ist.Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that further comprises a first throttle device ( 20a ) provided in the first intake tract ( 14a ) is arranged independently of the first, the second, the third and the fourth valve device ( 30 . 32 . 34 . 36 ) is controllable. Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ferner eine zweite Drosselvorrichtung (20b) vorgesehen ist, die in dem zweiten Ansaugtrakt (14b) angeordnet ist und die unabhängig von der ersten, der zweiten, der dritten und der vierten Ventilvorrichtung (30, 32, 34, 36) steuerbar ist.Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that further comprises a second throttle device ( 20b ) provided in the second intake tract ( 14b ) is arranged independently of the first, the second, the third and the fourth valve device ( 30 . 32 . 34 . 36 ) is controllable. Brennkraftmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Drosselvorrichtung (20b) unabhängig von der ersten Drosselvorrichtung (20a) steuerbar ist.Internal combustion engine according to claim 7, characterized in that the second throttle device ( 20b ) independently of the first throttle device ( 20a ) is controllable. Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass stromauf des ersten und des zweiten Ansaugtraktes (14a, 14b) bzw. der ersten und der zweiten Drosselvorrichtung (20a, 20b) ein Ladeluftkühler (18) vorgesehen ist.Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that upstream of the first and the second intake tract ( 14a . 14b ) and the first and the second throttle device ( 20a . 20b ) a charge air cooler ( 18 ) is provided. Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Geberzylinder (12a) mit einer gegenüber einem Nehmerzylinder (12b) unterschiedlichen Verbrennungsabstimmung und/oder einem gegenüber einem in einem Nehmerzylinder (12b) durchgeführten Brennverfahren geänderten Brennverfahren und/oder einer gegenüber einem an einem Nehmerzylinder (12b) durchgeführten Abgasnachbehandlungsverfahren geänderten Abgasnachbehandlungsverfahren betrieben wird.Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that a master cylinder ( 12a ) with one opposite a slave cylinder ( 12b ) different combustion coordination and / or one compared to a in a slave cylinder ( 12b ) combustion process changed and / or one compared to a slave cylinder ( 12b ) carried out after the exhaust aftertreatment process modified exhaust gas aftertreatment process.
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