用于機(jī)動(dòng)車的內(nèi)燃機(jī)以及用于運(yùn)行這樣的內(nèi)燃機(jī)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種按照權(quán)利要求1的前序部分所述的用于機(jī)動(dòng)車的內(nèi)燃機(jī)以及一種按照權(quán)利要求7的前序部分所述的用于運(yùn)行這樣的內(nèi)燃機(jī)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]這樣的內(nèi)燃機(jī)以及用于運(yùn)行這樣的內(nèi)燃機(jī)的方法由DE 10 2008 064 264 A1已知。內(nèi)燃機(jī)包括至少兩個(gè)燃燒室以及一個(gè)排氣系統(tǒng)。排氣系統(tǒng)具有至少一個(gè)配設(shè)給燃燒室的并且能被來(lái)自燃燒室的排氣穿流的排氣流管，以用于將排氣引導(dǎo)至排氣渦輪增壓器的渦輪機(jī)。換言之，所述至少一個(gè)排氣流管與所述至少兩個(gè)燃燒室流體連接或者能流體連接，從而來(lái)自燃燒室的排氣流入到所述至少一個(gè)排氣流管中并且穿流所述排氣流管。
[0003]此外設(shè)有由排氣流管分岔的排氣再循環(huán)管路。借助于這樣的排氣再循環(huán)管路，排氣從排氣流管至少部分地被分岔并且由排氣系統(tǒng)導(dǎo)回至內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)。所導(dǎo)回的排氣可以隨著新鮮空氣流入到燃燒室中并且在各燃燒室中進(jìn)行燃燒時(shí)作為惰性氣體起作用。由此可以避免在燃燒時(shí)產(chǎn)生所謂的熱點(diǎn)。這樣的位置被稱為熱點(diǎn):在所述位置處在燃燒時(shí)出現(xiàn)過(guò)高的溫度。由于該局部高溫而可能在熱點(diǎn)處發(fā)生增多地產(chǎn)生氮氧化物。借助于將排氣導(dǎo)回可以將氮氧化物排放(N0X排放)保持得低。
[0004]此外設(shè)有可調(diào)整的阻擋元件，借助于所述阻擋元件能調(diào)整排氣再循環(huán)管路的和排氣流管的相應(yīng)的能被排氣穿流的橫截面。因此，同一個(gè)阻擋元件能實(shí)現(xiàn)排氣再循環(huán)管路和排氣流管的能被排氣穿流的橫截面的變化。借助于控制元件例如可以按照簡(jiǎn)單且有利的方式按照需要地調(diào)整排氣導(dǎo)回率/排氣再循環(huán)率。
[0005]DE 10 2009 004 418 A1公開(kāi)了一種用于后處理車輛、特別是商用車的多氣缸內(nèi)燃機(jī)的排氣流的方法。內(nèi)燃機(jī)具有多個(gè)不同的氣缸組，所述氣缸組分別配設(shè)有空氣供應(yīng)管路和排氣管路。排氣管路多流地通入到排氣渦輪增壓器的與此相應(yīng)地多流設(shè)計(jì)的排氣渦輪機(jī)中，其中，在排氣渦輪機(jī)下游連接有排氣后處理元件。在根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的定義的運(yùn)行參數(shù)預(yù)定的內(nèi)燃機(jī)加熱運(yùn)行中、特別是在內(nèi)燃機(jī)的空載運(yùn)行或者弱負(fù)載運(yùn)行中，所述氣缸組的通過(guò)至少一個(gè)加熱氣缸組形成的第一部分以預(yù)定的程度點(diǎn)火運(yùn)行，而所述氣缸組的另外通過(guò)至少一個(gè)關(guān)斷氣缸組形成的第二部分或者以相對(duì)于定義的正常運(yùn)行和/或相對(duì)于給所述至少一個(gè)加熱氣缸組配量的燃料量減少的燃料量被部分點(diǎn)火地運(yùn)行或者非點(diǎn)火地運(yùn)行。
[0006]例如構(gòu)成為活塞往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)的內(nèi)燃機(jī)的燃燒室、特別是氣缸的非點(diǎn)火運(yùn)行通常也被稱為氣缸關(guān)閉或者被稱為氣缸關(guān)閉模式。通過(guò)這樣的氣缸關(guān)閉可以節(jié)省燃料，其中，不將燃料加入到在非點(diǎn)火運(yùn)行中運(yùn)行的燃燒室中。然而，在這樣的氣缸關(guān)閉的情況下可能出現(xiàn)如下問(wèn)題:要實(shí)現(xiàn)足夠高的排氣導(dǎo)回率，亦即能夠?qū)⒆銐蚋叩呐艢饬坑膳艢庀到y(tǒng)通過(guò)排氣再循環(huán)管路導(dǎo)回到進(jìn)氣系統(tǒng)處，以便能在還在點(diǎn)火運(yùn)行中運(yùn)行的燃燒室中將氮氧化物產(chǎn)生保持得低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]因此，本發(fā)明的目的在于，創(chuàng)造一種內(nèi)燃機(jī)以及一種用于運(yùn)行這樣的內(nèi)燃機(jī)的方法，借助于所述內(nèi)燃機(jī)和所述方法能在實(shí)現(xiàn)足夠高的排氣導(dǎo)回率的同時(shí)實(shí)現(xiàn)燃料消耗特別少的內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行。
[0008]所述目的通過(guò)具有權(quán)利要求1的特征的內(nèi)燃機(jī)以及通過(guò)具有權(quán)利要求7的特征的用于運(yùn)行這樣的內(nèi)燃機(jī)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的有利的實(shí)施方案連同適宜的且重要的進(jìn)一步擴(kuò)展方案在從屬權(quán)利要求中給出。
[0009]為了創(chuàng)造一種在權(quán)利要求1的前序部分中給出的類型的用于機(jī)動(dòng)車的內(nèi)燃機(jī)，借助于所述內(nèi)燃機(jī)能在實(shí)現(xiàn)特別高的排氣導(dǎo)回率的同時(shí)實(shí)現(xiàn)燃料消耗特別少的運(yùn)行，按照本發(fā)明規(guī)定，所述內(nèi)燃機(jī)能在氣缸關(guān)閉模式中運(yùn)行，在所述氣缸關(guān)閉模式中不發(fā)生將燃料加入到所述燃燒室中的第一燃燒室內(nèi)并且進(jìn)行將燃料加入到第二燃燒室內(nèi)。換言之，在氣缸關(guān)閉模式中給第二燃燒室供應(yīng)燃料，從而在第二燃燒室中進(jìn)行燃燒過(guò)程。由所述燃燒過(guò)程造成排氣，所述排氣流過(guò)排氣流管并且能夠分岔到與排氣流管流體連接的或者能流體連接的再循環(huán)管路中。
[0010]在氣缸關(guān)閉模式中不給第一燃燒室供應(yīng)燃料，從而第一燃燒室在非點(diǎn)燃的或者不點(diǎn)火的運(yùn)行狀態(tài)下運(yùn)行。由此可以將內(nèi)燃機(jī)的燃料消耗保持得低。因?yàn)榕艢饬鞴苋欢粊?lái)自第二氣缸的排氣所穿流，所以可以導(dǎo)回特別高量的排氣，從而能實(shí)現(xiàn)特別高的或者足夠的排氣導(dǎo)回率。由此可以將氮氧化物排放保持得低。
[0011]排氣導(dǎo)回率在此能借助于阻擋元件按照需要地進(jìn)行調(diào)整，其中，借助于同一個(gè)阻擋元件不僅能夠調(diào)整排氣流管的能被排氣穿流的橫截面而且能夠調(diào)整排氣再循環(huán)管路的能被排氣穿流的橫截面。然而在此，排氣再循環(huán)管路的可穿流的橫截面的每次改變不必伴隨排氣流管的可穿流的橫截面的改變。然而如果借助于阻擋元件使排氣流管的可穿流的橫截面變小，則按照該方式能實(shí)現(xiàn)特別簡(jiǎn)單地調(diào)整特別高的排氣導(dǎo)回率。
[0012]優(yōu)選在內(nèi)燃機(jī)的部分負(fù)載運(yùn)行中調(diào)整出通常也被稱為氣缸關(guān)閉的氣缸關(guān)閉模式，在所述部分負(fù)載運(yùn)行中，即使所述內(nèi)燃機(jī)的燃燒室中的僅一部分在點(diǎn)火運(yùn)行中運(yùn)行而燃燒室中的另外的部分在不點(diǎn)火的運(yùn)行中、亦即在氣缸關(guān)閉模式中運(yùn)行，由機(jī)動(dòng)車的駕駛員要求的轉(zhuǎn)矩也能夠由內(nèi)燃機(jī)提供。
[0013]在本發(fā)明的有利的實(shí)施方案中，所述阻擋元件能在第一位置與至少一個(gè)第二位置之間進(jìn)行調(diào)整。所述阻擋元件在氣缸關(guān)閉模式中被調(diào)整到第二位置，在所述第二位置中，排氣再循環(huán)管路的橫截面相對(duì)于第一位置擴(kuò)大并且排氣流管的橫截面相對(duì)于第一位置縮小。由此可以分岔出特別大的量的流過(guò)排氣流管的排氣并且其可以流過(guò)排氣再循環(huán)管路，從而由此能呈現(xiàn)特別高的排氣導(dǎo)回率。
[0014]已證明為特別有利的是，所述排氣流管的橫截面借助于在第二位置中的阻擋元件在流體上被阻擋。由此可以將至少基本上全部的、在氣缸關(guān)閉模式中穿流排氣流管的或者流入到排氣流管中的并且至少流動(dòng)直至排氣再循環(huán)管路的排氣從排氣流管導(dǎo)出并且輸入排氣再循環(huán)管路，以便盡管實(shí)施氣缸關(guān)閉還是能夠?qū)崿F(xiàn)特別高的排氣導(dǎo)回率。
[0015]在本發(fā)明的一種特別有利的實(shí)施形式中規(guī)定，所述第二位置相對(duì)于阻擋元件所能調(diào)整到的與第二位置不同的位置是將排氣再循環(huán)管路的橫截面最大釋放的位置。換言之，阻擋元件能調(diào)整到多個(gè)不是阻擋而是至少部分地釋放排氣再循環(huán)管路的橫截面的位置中，所述第二位置也屬于所述位置。在此，第二位置是如下的位置，在所述位置中排氣再循環(huán)管路的橫截面相對(duì)于其它的至少部分地釋放排氣再循環(huán)管路的橫截面的位置是最寬敞地、亦即最大地被釋放的。由此可以將穿流排氣再循環(huán)管路的排氣的流動(dòng)阻力保持得低，從而在短時(shí)間內(nèi)能夠?qū)Щ靥貏e高量的排氣。
[0016]在本發(fā)明的另外有利的實(shí)施方案中，所述內(nèi)燃機(jī)具有至少一個(gè)第三燃燒室，其中，排氣系統(tǒng)具有至少一個(gè)配設(shè)給第三燃燒室的、能被來(lái)自第三燃燒室的排氣穿流的并且與排氣流管至少部分地在流體上分開(kāi)的第二排氣流管，用于將排氣引導(dǎo)至渦輪機(jī)。換言之，第二排氣流管與第三燃燒室是流體連接的或者能流體連接，從而來(lái)自第三燃燒室的排氣能夠流入到第二排氣流管中并且能夠穿流所述第二排氣流管。在此規(guī)定，在氣缸關(guān)閉模式中進(jìn)行將燃料加入到第三燃燒室內(nèi)。由此在氣缸關(guān)閉模式中也能夠由內(nèi)燃機(jī)提供高的功率或者轉(zhuǎn)矩。
[0017]在此已證明為特別有利的是，第一排氣流管配設(shè)給渦輪機(jī)的第一渦輪流管并且第二排氣流管配設(shè)給至少部分地與第一渦輪流管流體分開(kāi)的第二渦輪流管。在此，第一渦輪流管具有比第二渦輪流管小的能被排氣穿流的流動(dòng)橫截面。換言之，第一排氣流管用于將排氣引導(dǎo)至第一渦輪流管。因此，排氣可以由第一排氣流管流入到第一渦輪流管中。第二排氣流管用于將排氣引導(dǎo)至第二渦輪流管，其中，排氣能夠從第二排氣流管溢流到第二渦輪流管中。
[0018]在此，渦輪流管被構(gòu)造為非相互對(duì)稱的，其中，第一渦輪流管比第二渦輪流管小。第一渦輪流管因此具有比第二渦輪流管更好的排氣壅堵性能，從而由此能呈現(xiàn)特別高的排氣導(dǎo)回率。用于使燃料消耗降低的氣缸關(guān)閉在第一燃燒室中并因此在配設(shè)給第一排氣流管和因此配設(shè)給第一渦輪流管的燃燒室中發(fā)生，而配設(shè)給第二排氣流管和第二渦輪流管的第三燃燒室在氣缸關(guān)閉模式中被供應(yīng)以燃料并因此在點(diǎn)火運(yùn)行中運(yùn)行。
[0019]優(yōu)選地規(guī)定，內(nèi)燃機(jī)的配設(shè)給第二排氣流管和第二渦輪流管的、在氣缸關(guān)閉模式中被供應(yīng)以燃料的燃燒室的數(shù)量大于配設(shè)給第一排氣流管和因此第一渦輪流管的、在氣缸關(guān)閉模式中被供應(yīng)燃料的燃燒室的數(shù)量。優(yōu)選地，所述內(nèi)燃機(jī)的配設(shè)給第二