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DE102019006008A1 - Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen - Google Patents

Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen Download PDF

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Publication number
DE102019006008A1
DE102019006008A1 DE102019006008.3A DE102019006008A DE102019006008A1 DE 102019006008 A1 DE102019006008 A1 DE 102019006008A1 DE 102019006008 A DE102019006008 A DE 102019006008A DE 102019006008 A1 DE102019006008 A1 DE 102019006008A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
exhaust gas
air
internal combustion
combustion engine
tract
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102019006008.3A
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English (en)
Inventor
Michael Wagenplast
Oliver Schick
Antonio Pepe
Hendrik Dubbe
Christian Covini
German Arnold
Thilo-Ralf Bodo
André Heineke
Simone Dieterich
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Daimler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimler AG filed Critical Daimler AG
Priority to DE102019006008.3A priority Critical patent/DE102019006008A1/de
Publication of DE102019006008A1 publication Critical patent/DE102019006008A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
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    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/103Oxidation catalysts for HC and CO only
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    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine (10) für ein Kraftfahrzeug, mit einem von Luft durchströmbaren Ansaugtrakt (14). In dem Ansaugtrakt (14) ist ein Luftfilter (13) zum Filtern der den Ansaugtrakt (14) durchströmenden Luft angeordnet. Es ist ein von Abgas der Verbrennungskraftmaschine (10) durchströmbarer Abgastrakt (20) vorgesehen, in welchem wenigstens ein von dem Abgas durchströmbares Abgasnachbehandlungselement (34, 36) zum Nachbehandeln des Abgases angeordnet ist, Es ist eine Abgasrückführleitung (30) vorgesehen, mittels welcher zumindest ein Teil des den Abgastrakt (20) durchströmenden Abgases von dem Abgastrakt (20) zu dem Ansaugtrakt (14) rückführbar und in den Ansaugtrakt (14) einleitbar ist. Es ist ein mit Luft aus einer Umgebung (38) der Verbrennungskraftmaschine (10) versorgbarer und dadurch von der Luft aus der Umgebung (38) durchströmbarer Luftpfad (40) vorgesehen, in welchem der Luftfilter (13), die Abgasrückführleitung (30) und das Abgasnachbehandlungselement (34, 36) angeordnet sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
  • Eine solche Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen ist beispielsweise bereits der DE 10 2009 043 087 A1 als bekannt zu entnehmen. Die Verbrennungskraftmaschine weist einen von Luft durchströmbaren Ansaugtrakt auf, mittels welchem beispielsweise Zylinder der Verbrennungskraftmaschine mit der den Ansaugtrakt durchströmenden Luft versorgbar sind. Außerdem weist die Verbrennungskraftmaschine einen von Abgas der Verbrennungskraftmaschine durchströmbaren Abgastrakt auf, wobei das Abgas beispielsweise aus den Zylindern stammt. In dem Abgastrakt ist wenigstens ein von dem Abgas durchströmbares Abgasnachbehandlungselement zum Nachbehandeln des Abgases angeordnet. Die Verbrennungskraftmaschine weist außerdem eine Abgasrückführleitung auf, mittels welcher zumindest ein Teil des den Abgastrakt durchströmenden Abgases von dem Abgastrakt zu dem Ansaugtrakt rückführbar und in den Ansaugtrakt einleitbar ist.
  • Darüber hinaus offenbart die DE 10 2017 217 838 A1 eine Brennkraftmaschine, mit einer Abgasanlage zum Abführen von Abgas der Brennkraftmaschine. Aus der DE 10 2016 211 274 A1 ist ein Verfahren zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors bekannt. Außerdem offenbart die DE 10 2010 044 102 A1 eine Abgasanlage für eine Brennkraftmaschine.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verbrennungskraftmaschine der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass ein besonders emissionsarmer Betrieb realisiert werden kann.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Verbrennungskraftmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
  • Um eine Verbrennungskraftmaschine der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass ein besonders emissionsarmer Betrieb der Verbrennungskraftmaschine realisiert werden kann, ist erfindungsgemäß ein mit Luft aus einer Umgebung der Verbrennungskraftmaschine, insbesondere des Kraftfahrzeugs, versorgbarer und dadurch von der Luft aus der Umgebung durchströmbarer Luftpfad vorgesehen. In dem Luftpfad ist der Luftfilter angeordnet, mittels welchem die in den Luftpfad einströmende beziehungsweise eingeleitete Luft aus der Umgebung gefiltert werden kann. Dies bedeutet, dass der Luftpfad den Luftfilter umfasst. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt, ist der Luftfilter Bestandteil des Luftpfads. Der Luftpfad umfasst außerdem die Abgasrückführleitung. Mit anderen Worten ist auch die Abgasrückführleitung in den Luftpfad angeordnet. Dabei ist die Abgasrückführleitung in Strömungsrichtung der den Luftpfad durchströmenden Luft stromab des Luftfilters angeordnet und von der mittels des Luftfilters gefilterten Luft aus der Umgebung durchströmbar. Dies bedeutet, dass die Luft, welche in den Luftpfad einströmt, den Luftpfad durchströmt und dadurch zunächst durch den Luftfilter hindurchströmt und mittels des Luftfilters gefiltert wird. Dadurch strömt die den Luftpfad durchströmende Luft durch die Abgasrückführleitung, sodass die Abgasrückführleitung in Strömungsrichtung der den Luftpfad durchströmenden Luft stromab des Luftfilters angeordnet ist beziehungsweise verläuft. Beispielsweise umgeht die Abgasrückführleitung wenigstens einen Zylinder oder alle Zylinder der Verbrennungskraftmaschine. Dies bedeutet, dass die die Abgasrückführleitung und den Luftpfad insgesamt durchströmende Luft die beziehungsweise alle mittels des Ansaugtrakts mit der den Ansaugtrakt durchströmenden Luft versorgbaren Zylinder der Verbrennungskraftmaschine umgeht und somit nicht durch die Zylinder beziehungsweise durch keinen Zylinder der Verbrennungskraftmaschine hindurchströmt. Insgesamt ist erkennbar, dass die Abgasrückführleitung Bestandteil des Luftpfads ist. Der Abgasrückführleitung kommt somit eine Doppelfunktion zu. Zum einen wird die Abgasrückführleitung genutzt, um Abgas aus dem Abgastrakt zu dem Ansaugtrakt zurück zu führen. Zum anderen wird die Abgasrückführleitung genutzt, um - wie im Folgenden noch genauer erläutert wird - das Abgasnachbehandlungselement mit der Luft, insbesondere Frischluft, aus der Umgebung zu versorgen.
  • In dem Luftpfad ist außerdem das Abgasnachbehandlungselement angeordnet, welches in Strömungsrichtung der den Luftpfad durchströmenden Luft stromab der Abgasrückführleitung angeordnet ist. Dabei ist das Abgasnachbehandlungselement mittels der Abgasrückführleitung mit der die Abgasrückführleitung durchströmenden Luft aus der Umgebung versorgbar und dadurch von der die Abgasrückführleitung durchströmenden Luft aus der Umgebung durchströmbar. Das Abgasnachbehandlungselement ist somit sowohl in dem Abgastrakt als auch in dem Luftpfad angeordnet. In dem Luftpfad ist außerdem ein Gebläse angeordnet, welches auch in dem Abgastrakt angeordnet ist. Dabei ist das Gebläse in Strömungsrichtung der den Luftpfad durchströmenden Luft stromab des Abgasnachbehandlungselements angeordnet, sodass mittels des Gebläses die Luft aus der Umgebung in den Luftpfad hineinförderbar und durch den Luftpfad hindurchförderbar ist. Die Luft, welche in den Luftpfad einströmt, strömt somit zunächst durch den Luftfilter hindurch und wird mittels des Luftfilters gefiltert. Daraufhin strömt die den Luftpfad durchströmende Luft durch die Abgasrückführleitung und wird mittels der Abgasrückführleitung zu dem Abgasnachbehandlungselement geführt. Dann strömt die den Luftpfad durchströmende Luft durch das Abgasnachbehandlungselement, woraufhin die den Luftpfad durchströmende Luft zu dem beziehungsweise durch das Gebläse strömt. Das Gebläse kann eine Absaugpumpe, eine Strömungsmaschine, insbesondere ein Turbine, oder ein Lufteinblassystem sein.
  • Insbesondere kann das Gebläse als eine Absaugpumpe fungieren, mittels welcher ein im Abgas enthaltenes beziehungsweise aufgenommenes Gas, insbesondere Abgas der Verbrennungskraftmaschine, aus dem Abgastrakt herausgefördert beziehungsweise abgesaugt werden kann. Durch Absaugen des Gases aus dem auch als Abgassystem bezeichneten Abgastrakt mittels der einfach auch als Pumpe bezeichneten Absaugpumpe entsteht in dem Abgastrakt ein Unterdruck. Durch Entstehung des Unterdrucks wird Luft aus der Umgebung in den Luftpfad eingesaugt und schließlich durch den Luftpfad hindurchgefördert. Da der Luftpfad den Luftfilter umfasst, ist die Luft, die aus der Umgebung stammt und schließlich das Abgasnachbehandlungselement durchströmt, so genannte Reinluft. Insbesondere kann mittels des Gebläses ein Massestrom erzeugt werden. Dieser Massestrom wird beispielsweise durch das zuvor genannte Gas, insbesondere Abgas, gebildet, welches beispielsweise zunächst in dem Abgas aufgenommen ist und mittels des Gebläses aus dem Abgas herausgefördert beziehungsweise abgesaugt wird. Beispielsweise ist das Gas beziehungsweise der Massestrom die Luft, welche mittels des Gebläses durch den Luftpfad hindurchgefördert wird.
  • Vorzugsweise weist das Gebläse eine Düse auf, welche von der mittels des Gebläses geförderten Luft durchströmbar ist. Dadurch kann Luft besonders effektiv und effizient durch den Luftpfad hindurchgefördert werden. Die den Luftpfad durchströmende Luft aus der Umgebung enthält eine besonders große Menge an Sauerstoff, mittels welchem das Abgasnachbehandlungselement besonders vorteilhaft temperiert, das heißt insbesondere erwärmt oder warm gehalten werden kann, insbesondere auch dann, während ein befeuerter Betrieb der Verbrennungskraftmaschine verbleibt, beziehungsweise während die Maschine deaktiviert ist.
  • Beispielsweise ist das Abgasnachbehandlungselement ein Partikelfilter oder das Abgasnachbehandlungselement umfasst einen Partikelfilter. Mittels des Partikelfilters können in dem Abgas enthaltene Partikel, insbesondere Rußpartikel, aus dem Abgas herausgefiltert werden. Dadurch, dass das Abgasnachbehandlungselement mittels des Luftpfads mit der Luft aus der Umgebung versorgt werden kann, sodass die Luft aus der Umgebung das Abgasnachbehandlungselement durchströmen kann, kann beispielsweise ein Abbrand beziehungsweise ein Weiterbrennen von im Partikelfilter enthaltenen Ruß bewirkt, gefördert beziehungsweise angefacht werden. In der Folge kann der Partikelfilter insbesondere auch dann regeneriert werden, wenn beispielsweise ein befeuerter Betrieb der Verbrennungskraftmaschine verbleibt, das heißt wenn in den beziehungsweise allen Zylindern der Verbrennungskraftmaschine keine Verbrennungsvorgänge ablaufen beziehungsweise die Verbrennungskraftmaschine deaktiviert ist.
  • Der Effekt des zuvor beschriebenen Absaugens kann beispielsweise durch den Einsatz einer Venturi-Düse verbessert werden. Mit anderen Worten ist vorzugsweise im Luftpfad eine Venturi-Düse angeordnet, über welche die Luft aus der Umgebung mittels des Gebläses in den Luftpfad ansaugbar und durch den Luftpfad hindurchförderbar ist. Insbesondere ist die Venturi-Düse beispielsweise Bestandteil einer Strahlpumpe, mittels welcher beispielsweise die Luft aus der Umgebung gefördert werden kann. Hierbei ist die Luft aus der Umgebung beispielsweise ein so genanntes Saugmedium, welches dadurch mittels eines Treibmediums in den Luftpfad eingesaugt und durch den Luftpfad hindurchgefördert wird, dass das Treibmedium mittels des Gebläses gefördert wird. Als das Treibmedium wird beispielsweise das in dem Abgastrakt zunächst aufgenommene beziehungsweise den Abgastrakt durchströmende Gas, insbesondere Abgas, verwendet. Das Treibmedium strömt durch die Strahlpumpe, welche beispielsweise die zuvor genannte Venturi-Düse aufweist. Hierdurch wird auf hinlänglich bekannte Weise ein Unterdruck erzeugt, mittels welchem das Saugmedium in die Strahlpumpe und beispielsweise durch die Strahlpumpe gesaugt wird. In der Strahlpumpe vermischt sich beispielsweise das Saugmedium mit dem Treibmedium, woraufhin das Saugmedium und das Treibmedium, insbesondere gemeinsam, durch das Abgasnachbehandlungselement hindurchströmen. Hierdurch kann das Abgasnachbehandlungselement besonders vorteilhaft mit der Luft aus der Umgebung versorgt werden.
  • Das Abgasnachbehandlungselement wird auch als Abgasnachbehandlungseinheit bezeichnet und umfasst beispielsweise einen Katalysator, insbesondere einen Oxidationskatalysator, und/oder einen Partikelfilter, insbesondere einen Dieselpartikelfilter (DPF), und/oder einen SCR-Katalysator und/oder eine andere Abgasnachbehandlungskomponente. Durch Verwendung des Luftpfads kann ein besonders emissionsarmer Betrieb der Verbrennungskraftmaschine realisiert werden, sodass insbesondere die CO2-Emissionen der Verbrennungskraftmaschine gering gehalten werden können. Außerdem kann im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen die Ölverdünnung reduziert werden. Des Weiteren ist es möglich, den Luftpfad besonders bauraumgünstig und insbesondere nahezu bauraumneutral zu realisieren, sodass sich auf bauraumgünstige Weise ein besonders emissionsarmer Betrieb der Verbrennungskraftmaschine realisieren lässt.
  • Die Abgasrückführleitung wird auch als AGR-Strecke bezeichnet oder ist eine AGR-Strecke, mittels beziehungsweise entlang welcher Abgas aus dem Abgastrakt in den Ansaugtrakt rückgeführt und in den Ansaugtrakt eingeleitet werden kann. Insbesondere ist die Abgasrückführleitung eine Hochdruck-Abgasrückführleitung und somit Bestandteil einer Hochdruck-Abgasrückführeinrichtung, mittels welcher eine Hochdruck-Abgasrückführung (HD-AGR) durchführbar ist. Die Abgasrückführleitung ist beispielsweise an einer ersten Verbindungsstelle fluidisch mit dem Abgastrakt und an einer zweiten Verbindungsstelle fluidisch mit dem Ansaugtrakt verbunden, sodass mittels der Abgasrückführleitung zumindest der Teil des Abgases an der ersten Verbindungsstelle aus dem Abgastrakt abgezweigt und in die Abgastrakt eingeleitet werden kann. Das aus dem Abgastrakt abgezweigte und in den Ansaugtrakt eingeleitete Abgas wird mittels der Abgasrückführleitung zu dem Ansaugtrakt und insbesondere zu der zweiten Verbindungsstelle geleitet und kann an der zweiten Verbindungsstelle aus der Abgasrückführleitung ausströmen und in den Ansaugtrakt einströmen.
  • Beispielsweise ist in dem Abgastrakt wenigstens eine Turbine eines Abgasturboladers angeordnet. Insbesondere dann, wenn die Abgasrückführleitung Bestandteil einer Hochdruck-Abgasrückführeinrichtung ist, ist die erste Verbindungstelle beispielsweise in Strömungsrichtung des den Abgastrakt durchströmenden Abgases stromauf der Turbine, insbesondere stromauf aller im Abgastrakt angeordneten Turbinen, angeordnet.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der einzigen Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
  • Die Zeichnung zeigt in der einzigen Fig. eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug.
  • Die einzige Fig. zeigt in einer schematischen Darstellung eine auch als Verbrennungsmotor bezeichnete Verbrennungskraftmaschine 10 für ein beispielsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildetes Kraftfahrzeug. Dies bedeutet, dass das Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand die Verbrennungskraftmaschine 10 aufweist und mittels der Verbrennungskraftmaschine 10 antreibbar ist. Die Verbrennungskraftmaschine 10 weist ein beispielsweise als Kurbelgehäuse ausgebildetes Gehäuseelement 12 auf, welches auch als Motorblock bezeichnet wird und wenigstens einen oder mehrere, in der Fig. nicht erkennbare Zylinder der Verbrennungskraftmaschine 10 bilden. Während eines befeuerten Betriebs der Verbrennungskraftmaschine 10 laufen in den Zylindern Verbrennungsvorgänge ab. Im Rahmen des jeweiligen Verbrennungsvorgangs wird ein Kraftstoff-Luft-Gemisch verbrannt, woraus Abgas der Verbrennungskraftmaschine 10 resultiert.
  • Dabei weist die Verbrennungskraftmaschine 10 einen von Luft durchströmbaren Ansaugtrakt 14 auf, mittels welchem die beziehungsweise alle Zylinder der Verbrennungskraftmaschine 10 mit der den Ansaugtrakt durchströmenden Luft versorgbar sind. Die Verbrennungskraftmaschine 10 weist ferner beispielsweise einen Abgasturbolader 16 auf, welcher einen im Ansaugtrakt 14 angeordneten Verdichter umfasst. Mittels des Verdichters kann die den Ansaugtrakt 14 durchströmende Luft verdichtet werden. Die verdichtete Luft wird auch als Ladeluft bezeichnet. Dabei ist in dem Ansaugtrakt 14 ein so genannter Ladeluftverteiler 18 angeordnet, mittels welchem die Ladeluft auf die Zylinder aufgeteilt beziehungsweise verteilt wird. In dem Ansaugtrakt 14 ist ein Luftfilter 13 angeordnet, mittels welchem die den Ansaugtrakt 14 durchströmende Luft zu filtern ist beziehungsweise gefiltert wird.
  • Die Verbrennungskraftmaschine 10 weist auch einen Abgastrakt 20 auf, welche von dem Abgas der Verbrennungskraftmaschine 10, das heißt von dem Abgas aus den Zylindern durchströmbar ist. Hierzu weist der Abgastrakt 20 ein von dem Abgas durchströmbares Abgasrohr 22 auf. Außerdem ist in dem Abgastrakt 20 ein auch als Auspuffkrümmer oder Abgaskrümmer bezeichneter Krümmer 24 angeordnet, welcher in Strömungsrichtung des den Abgastrakt 20 durchströmenden Abgases stromauf des Abgasrohrs 22 angeordnet ist. Der Abgasturbolader 16 weist dabei eine in dem Abgastrakt 20 angeordnete Turbine 26 auf, mittels welcher der Verdichter angetrieben werden kann. Die Turbine 26 ist von dem den Abgastrakt 20 durchströmenden Abgas antreibbar.
  • Die Verbrennungskraftmaschine 10 weist darüber hinaus eine Abgasrückführeinrichtung 28 auf, welche wenigstens eine Abgasrückführleitung 30 umfasst. Die Abgasrückführleitung 30 ist an einer auch als Abzweigstelle bezeichneten ersten Verbindungsstelle V1 fluidisch mit dem Abgastrakt 20 und an einer auch als Einleitstelle bezeichneten zweiten Verbindungsstelle V2 fluidisch mit dem Ansaugtrakt 14 verbunden. Dadurch kann mittels der Abgasrückführleitung 30 zumindest ein Teil des den Abgastrakt 20 durchströmenden Abgases aus dem Abgastrakt 20 abgezweigt und in die Abgasrückführleitung 30 eingeleitet werden. Das abgezweigte und in die Abgasrückführleitung 30 eingeleitete Abgas kann die Abgasrückführleitung 30 durchströmen und wird mittels der Abgasrückführleitung 30 zu dem Ansaugtrakt 14 rückgeführt und insbesondere an der Verbindungsstelle V2 in den Ansaugtrakt 14 eingeleitet. Dabei umfasst beispielsweise die Abgasrückführeinrichtung 28 ein in der Fig. nicht dargestelltes Ventilelement, das in der Abgasrückführleitung 30 angeordnet und als ein Abgasrückführventil ausgebildet ist. Mittels des Ventilelements kann beispielsweise eine Menge des die Abgasrückführleitung 30 durchströmenden und somit rückzuführenden Abgases eingestellt werden.
  • In dem Abgastrakt 20 ist darüber hinaus eine Abgasnachbehandlungseinrichtung 32 angeordnet, welche wenigstens zwei Abgasnachbehandlungselemente 34 und 36 aufweist. Die Abgasnachbehandlungselemente 34 und 36 sind in Strömungsrichtung des den Abgastrakt 20 durchströmenden Abgases aufeinanderfolgend beziehungsweise hintereinander angeordnet, wobei das Abgasnachbehandlungselement 34 stromab des Abgasnachbehandlungselements 36 angeordnet ist. Beide Abgasnachbehandlungselemente 34, 36 sind in Strömungsrichtung des den Abgastrakt 20 durchströmenden Abgases stromab des Krümmers 24 und stromab der Turbine 26 angeordnet.
  • Um nun einen besonders emissionsarmen Betrieb der Verbrennungskraftmaschine 10 realisieren zu können, ist ein mit Luft aus einer Umgebung 38 der Verbrennungskraftmaschine 10, insbesondere des Kraftfahrzeugs, versorgbarer und dadurch von der Luft aus der Umgebung 38 durchströmbarer Luftpfad 40 vorgesehen. In dem Luftpfad 40 ist der Luftfilter 13 angeordnet, mittels welchem die in den Luftpfad 40 eingeleitete beziehungsweise einströmende Luft aus der Umgebung 38 zu filtern ist beziehungsweise gefiltert wird. Außerdem ist in dem Luftpfad 40 die Abgasrückführleitung 30 angeordnet, welche in Strömungsrichtung der den Luftpfad 40 durchströmenden Luft stromab des Luftfilters 13 angeordnet und dadurch von der mittels des Luftfilters 13 gefilterten Luft aus der Umgebung 38 durchströmbar ist. Des Weiteren sind in dem Luftpfad 40 die in dem Abgastrakt 20, insbesondere in dem Abgasrohr 22, angeordneten Abgasnachbehandlungselemente 34 und 36 angeordnet. Dabei sind die Abgasnachbehandlungselemente 34 und 36 in Strömungsrichtung der den Luftpfad 40 durchströmenden Luft stromab der Abgasrückführleitung 30 angeordnet. Dies erfolgt insbesondere derart, dass die Verbindungsstelle V1 in Strömungsrichtung des den Abgastrakt 20 durchströmenden Abgases beziehungsweise in Strömungsrichtung der den Luftpfad 40 durchströmenden Luft stromauf der Abgasnachbehandlungselemente 34 und 36, insbesondere stromauf der Turbine 26, angeordnet ist. Beispielsweise kann die Luft aus der Umgebung 38 zunächst den Luftfilter 13 durchströmen und daraufhin an der Verbindungsstelle V2 aus den Ansaugtrakt 14 ausströmen und in die Abgasrückführleitung 30 einströmen. Die in die Abgasrückführleitung 30 eingeströmte Luft aus der Umgebung 38 wird mittels der Abgasrückführleitung 30 zu dem Abgastrakt 20 geführt und kann insbesondere an der Verbindungsstelle V1 aus der Abgasrückführleitung 30 ausströmen und in den Abgastrakt 20 einströmen. Daraufhin strömt die Luft aus der Abgasrückführleitung 30 durch die Turbine 26 und insbesondere durch die Abgasnachbehandlungselemente 34 und 36. Insgesamt ist erkennbar, dass die Abgasnachbehandlungselemente 34 und 36 mittels der Abgasrückführleitung 30 mit der die Abgasrückführleitung 30 durchströmenden Luft aus der Umgebung 38 versorgbar und dadurch von der die Abgasrückführleitung 30 durchströmenden Luft aus der Umgebung 38 durchströmbar sind.
  • In dem Luftpfad 40 ist auch ein Gebläse 42 angeordnet, welches auch in dem Abgastrakt 20 angeordnet ist. Das Gebläse 42 ist in Strömungsrichtung des den Abgastrakt 20 durchströmenden Abgases stromab der Abgasnachbehandlungselemente 34und 36 in dem Abgastrakt 20 angeordnet. Außerdem ist das Gebläse 42 in Strömungsrichtung der den Luftpfad 40 durchströmenden Luft stromab der Abgasnachbehandlungselemente 34 und 36 angeordnet. Somit strömt die den Luftpfad 40 durchströmende Luft - nachdem sie die Abgasnachbehandlungselemente 34 und 36 durchströmt hat - zu dem Gebläse 42. Mittels des Gebläses 42 ist beziehungsweise wird die Luft aus der Umgebung 38 in den Luftpfad 40 hineinförderbar beziehungsweise hinein gefördert und durch den Luftpfad 40 hindurchförderbar beziehungsweise hindurch gefördert. Das Gebläse 42 ist beispielsweise eine Strömungsmaschine beziehungsweise eine Turbine. Alternativ oder zusätzlich weist das Gebläse 42 beispielsweise eine Düse auf, welche von der den Luftpfad 40 durchströmenden Luft durchströmbar ist. Dadurch kann besonders effektiv und effizient Luft durch den Luftpfad 40 hindurch gefördert werden.
  • In dem Luftpfad ist beispielsweise ferner ein Endschalldämpfer angeordnet, welcher auch im Abgastrakt 20 angeordnet ist. In Strömungsrichtung der den Luftpfad 40 durchströmenden Luft ist der Endschalldämpfer stromab des Gebläses 42 angeordnet. In Strömungsrichtung des den Abgastrakt 20 durchströmenden Abgases ist der Endschalldämpfer stromab des Gebläses 42 angeordnet. Außerdem ist es beispielsweise vorzugsweise vorgesehen, dass der Luftpfad 40 in beziehungsweise an die Umgebung 38 mündet. Dadurch kann die den Luftpfad 40 durchströmende Luft, nachdem sie das Gebläse 42 passiert hat, aus dem Luftpfad 40 ausströmen und wieder an beziehungsweise in die Umgebung 38 strömen. Da die Verbindungsstelle V1 stromauf der Turbine 26 angeordnet ist, kann mittels der Abgasrückführeinrichtung 28 eine Hochdruck-Abgasrückführung (HD-AGR) durchgeführt werden.
  • Zumindest eines der Abgasnachbehandlungselemente 34 und 36 weist beispielsweise einen Partikelfilter auf, mittels welchem Ruß aus dem Abgas herausgefiltert werden kann. Dadurch, dass das jeweilige Abgasnachbehandlungselement 34 beziehungsweise 36 mit der Luft aus der Umgebung 38 versorgt werden kann, wobei in der Luft aus der Umgebung 38 eine besonders große Menge an Sauerstoff enthalten ist, kann der Partikelfilter besonders vorteilhaft regeneriert werden, insbesondere auch dann, wenn die Verbrennungskraftmaschine 10 deaktiviert ist beziehungsweise wenn der befeuerte Betrieb der Verbrennungskraftmaschine 10 unterbleibt. Insbesondere kann ein Abbrand des im Partikelfilter enthaltenen Rußes aktiviert werden und/oder ein Weiterbrennen des im Partikelfilter enthaltenen Rußes kann bewirkt werden. Mit anderen Worten ist es möglich, den Abbrand beziehungsweise das Weiterbrennen des Rußes im Partikelfilter zu fördern beziehungsweise anzufachen, insbesondere auch dann, wenn ein befeuerter Betrieb der Verbrennungskraftmaschine 10 unterbleibt.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Verbrennungskraftmaschine
    12
    Gehäuseelement
    13
    Luftfilter
    14
    Ansaugtrakt
    16
    Abgasturbolader
    18
    Ladeluftverteiler
    20
    Abgastrakt
    22
    Abgasrohr
    24
    Krümmer
    26
    Turbine
    28
    Abgasrückführeinrichtung
    30
    Abgasrückführleitung
    32
    Abgasnachbehandlungseinrichtung
    34
    Abgasnachbehandlungselement
    36
    Abgasnachbehandlungselement
    38
    Umgebung
    40
    Luftpfad
    42
    Gebläse
    V1
    Verbindungsstelle
    V2
    Verbindungsstelle
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102009043087 A1 [0002]
    • DE 102017217838 A1 [0003]
    • DE 102016211274 A1 [0003]
    • DE 102010044102 A1 [0003]

Claims (6)

  1. Verbrennungskraftmaschine (10) für ein Kraftfahrzeug, mit einem von Luft durchströmbaren Ansaugtrakt (14), mit einem in dem Ansaugtrakt (14) angeordneten Luftfilter (13) zum Filtern der den Ansaugtrakt (14) durchströmenden Luft, mit einem von Abgas der Verbrennungskraftmaschine (10) durchströmbaren Abgastrakt (20), in welchem wenigstens ein von dem Abgas durchströmbares Abgasnachbehandlungselement (34, 36) zum Nachbehandeln des Abgases angeordnet ist, und mit einer Abgasrückführleitung (30), mittels welcher zumindest ein Teil des den Abgastrakt (20) durchströmenden Abgases von dem Abgastrakt (20) zu dem Ansaugtrakt (14) rückführbar und in den Ansaugtrakt (14) einleitbar ist, gekennzeichnet durch einen mit Luft aus einer Umgebung (38) der Verbrennungskraftmaschine (10) versorgbaren und dadurch von der Luft aus der Umgebung (38) durchströmbaren Luftpfad (40), in welchem angeordnet sind: - der Luftfilter (13), mittels welchem die in den Luftpfad (40) eingeleitete Luft aus der Umgebung (38) zu filtern ist, - die in Strömungsrichtung der den Luftpfad (40) durchströmenden Luft stromab des Luftfilters (!3) angeordnete und von der mittels des Luftfilters (13) gefilterten Luft aus der Umgebung (38) durchströmbare Abgasrückführleitung (30), - das in Strömungsrichtung der den Luftpfad (40) durchströmenden Luft stromab der Abgasrückführleitung (30) angeordnete Abgasnachbehandlungselement (34, 36), welches mittels der Abgasrückführleitung (30) mit der die Abgasrückführleitung (30) durchströmenden Luft aus der Umgebung (38) versorgbar und dadurch von der die Abgasrückführleitung (30) durchströmenden Luft aus der Umgebung (38) durchströmbar ist, und - ein in dem Abgastrakt (20) bezüglich der Strömungsrichtung der den Luftpfad (40) durchströmenden Luft stromab des Abgasnachbehandlungselements (34, 36) angeordnetes Gebläse (42), mittels welchem die Luft aus der Umgebung (38) in den Luftpfad (40) hineinförderbar und durch den Luftpfad (40) hindurchförderbar ist.
  2. Verbrennungskraftmaschine (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Abgasrückführleitung (30) ein Ventilelement angeordnet ist, mittels welchem eine den Luftpfad (40) durchströmende Menge der Luft und/oder eine Menge des rückzuführenden Abgases einstellbar ist.
  3. Verbrennungskraftmaschine (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläse (42) eine von der den Luftpfad (40) durchströmenden Luft durchströmbare Düse aufweist.
  4. Verbrennungskraftmaschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Venturi-Düse, über welche die Luft aus der Umgebung (38) mittels des Gebläses (42) ansaugbar und dadurch in den Luftpfad (40) einsaugbar und durch den Luftpfad (40) hindurchförderbar ist.
  5. Verbrennungskraftmaschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftpfad (40) stromab des Gebläses (42) in die Umgebung (38) mündet.
  6. Verbrennungskraftmaschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgasnachbehandlungselement (34, 36) einen Partikelfilter aufweist.
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