用于機動車的內燃機以及用于運行這樣的內燃機的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種按照權利要求1的前序部分所述的用于機動車的內燃機以及一種按照權利要求7的前序部分所述的用于運行這樣的內燃機的方法。
【背景技術】
[0002]這樣的內燃機以及用于運行這樣的內燃機的方法由DE 10 2008 064 264 A1已知。內燃機包括至少兩個燃燒室以及一個排氣系統(tǒng)。排氣系統(tǒng)具有至少一個配設給燃燒室的并且能被來自燃燒室的排氣穿流的排氣流管，以用于將排氣引導至排氣渦輪增壓器的渦輪機。換言之，所述至少一個排氣流管與所述至少兩個燃燒室流體連接或者能流體連接，從而來自燃燒室的排氣流入到所述至少一個排氣流管中并且穿流所述排氣流管。
[0003]此外設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)導回至內燃機的進氣系統(tǒng)。所導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行燃燒時作為惰性氣體起作用。由此可以避免在燃燒時產生所謂的熱點。這樣的位置被稱為熱點:在所述位置處在燃燒時出現(xiàn)過高的溫度。由于該局部高溫而可能在熱點處發(fā)生增多地產生氮氧化物。借助于將排氣導回可以將氮氧化物排放(N0X排放)保持得低。
[0004]此外設有可調整的阻擋元件，借助于所述阻擋元件能調整排氣再循環(huán)管路的和排氣流管的相應的能被排氣穿流的橫截面。因此，同一個阻擋元件能實現(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單且有利的方式按照需要地調整排氣導回率/排氣再循環(huán)率。
[0005]DE 10 2009 004 418 A1公開了一種用于后處理車輛、特別是商用車的多氣缸內燃機的排氣流的方法。內燃機具有多個不同的氣缸組，所述氣缸組分別配設有空氣供應管路和排氣管路。排氣管路多流地通入到排氣渦輪增壓器的與此相應地多流設計的排氣渦輪機中，其中，在排氣渦輪機下游連接有排氣后處理元件。在根據(jù)內燃機的定義的運行參數(shù)預定的內燃機加熱運行中、特別是在內燃機的空載運行或者弱負載運行中，所述氣缸組的通過至少一個加熱氣缸組形成的第一部分以預定的程度點火運行，而所述氣缸組的另外通過至少一個關斷氣缸組形成的第二部分或者以相對于定義的正常運行和/或相對于給所述至少一個加熱氣缸組配量的燃料量減少的燃料量被部分點火地運行或者非點火地運行。
[0006]例如構成為活塞往復式內燃機的內燃機的燃燒室、特別是氣缸的非點火運行通常也被稱為氣缸關閉或者被稱為氣缸關閉模式。通過這樣的氣缸關閉可以節(jié)省燃料，其中，不將燃料加入到在非點火運行中運行的燃燒室中。然而，在這樣的氣缸關閉的情況下可能出現(xiàn)如下問題:要實現(xiàn)足夠高的排氣導回率，亦即能夠將足夠高的排氣量由排氣系統(tǒng)通過排氣再循環(huán)管路導回到進氣系統(tǒng)處，以便能在還在點火運行中運行的燃燒室中將氮氧化物產生保持得低。

【發(fā)明內容】

[0007]因此，本發(fā)明的目的在于，創(chuàng)造一種內燃機以及一種用于運行這樣的內燃機的方法，借助于所述內燃機和所述方法能在實現(xiàn)足夠高的排氣導回率的同時實現(xiàn)燃料消耗特別少的內燃機運行。
[0008]所述目的通過具有權利要求1的特征的內燃機以及通過具有權利要求7的特征的用于運行這樣的內燃機的方法來實現(xiàn)。本發(fā)明的有利的實施方案連同適宜的且重要的進一步擴展方案在從屬權利要求中給出。
[0009]為了創(chuàng)造一種在權利要求1的前序部分中給出的類型的用于機動車的內燃機，借助于所述內燃機能在實現(xiàn)特別高的排氣導回率的同時實現(xiàn)燃料消耗特別少的運行，按照本發(fā)明規(guī)定，所述內燃機能在氣缸關閉模式中運行，在所述氣缸關閉模式中不發(fā)生將燃料加入到所述燃燒室中的第一燃燒室內并且進行將燃料加入到第二燃燒室內。換言之，在氣缸關閉模式中給第二燃燒室供應燃料，從而在第二燃燒室中進行燃燒過程。由所述燃燒過程造成排氣，所述排氣流過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]在氣缸關閉模式中不給第一燃燒室供應燃料，從而第一燃燒室在非點燃的或者不點火的運行狀態(tài)下運行。由此可以將內燃機的燃料消耗保持得低。因為排氣流管然而被來自第二氣缸的排氣所穿流，所以可以導回特別高量的排氣，從而能實現(xiàn)特別高的或者足夠的排氣導回率。由此可以將氮氧化物排放保持得低。
[0011]排氣導回率在此能借助于阻擋元件按照需要地進行調整，其中，借助于同一個阻擋元件不僅能夠調整排氣流管的能被排氣穿流的橫截面而且能夠調整排氣再循環(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，則按照該方式能實現(xiàn)特別簡單地調整特別高的排氣導回率。
[0012]優(yōu)選在內燃機的部分負載運行中調整出通常也被稱為氣缸關閉的氣缸關閉模式，在所述部分負載運行中，即使所述內燃機的燃燒室中的僅一部分在點火運行中運行而燃燒室中的另外的部分在不點火的運行中、亦即在氣缸關閉模式中運行，由機動車的駕駛員要求的轉矩也能夠由內燃機提供。
[0013]在本發(fā)明的有利的實施方案中，所述阻擋元件能在第一位置與至少一個第二位置之間進行調整。所述阻擋元件在氣缸關閉模式中被調整到第二位置，在所述第二位置中，排氣再循環(huán)管路的橫截面相對于第一位置擴大并且排氣流管的橫截面相對于第一位置縮小。由此可以分岔出特別大的量的流過排氣流管的排氣并且其可以流過排氣再循環(huán)管路，從而由此能呈現(xiàn)特別高的排氣導回率。
[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直至排氣再循環(huán)管路的排氣從排氣流管導出并且輸入排氣再循環(huán)管路，以便盡管實施氣缸關閉還是能夠實現(xiàn)特別高的排氣導回率。
[0015]在本發(fā)明的一種特別有利的實施形式中規(guī)定，所述第二位置相對于阻擋元件所能調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，阻擋元件能調整到多個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)管路的排氣的流動阻力保持得低，從而在短時間內能夠導回特別高量的排氣。
[0016]在本發(fā)明的另外有利的實施方案中，所述內燃機具有至少一個第三燃燒室，其中，排氣系統(tǒng)具有至少一個配設給第三燃燒室的、能被來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的第二排氣流管，用于將排氣引導至渦輪機。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，在氣缸關閉模式中進行將燃料加入到第三燃燒室內。由此在氣缸關閉模式中也能夠由內燃機提供高的功率或者轉矩。
[0017]在此已證明為特別有利的是，第一排氣流管配設給渦輪機的第一渦輪流管并且第二排氣流管配設給至少部分地與第一渦輪流管流體分開的第二渦輪流管。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橫截面。換言之，第一排氣流管用于將排氣引導至第一渦輪流管。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，渦輪流管被構造為非相互對稱的，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)特別高的排氣導回率。用于使燃料消耗降低的氣缸關閉在第一燃燒室中并因此在配設給第一排氣流管和因此配設給第一渦輪流管的燃燒室中發(fā)生，而配設給第二排氣流管和第二渦輪流管的第三燃燒室在氣缸關閉模式中被供應以燃料并因此在點火運行中運行。
[0019]優(yōu)選地規(guī)定，內燃機的配設給第二排氣流管和第二渦輪流管的、在氣缸關閉模式中被供應以燃料的燃燒室的數(shù)量大于配設給第一排氣流管和因此第一渦輪流管的、在氣缸關閉模式中被供應燃料的燃燒室的數(shù)量。優(yōu)選地，所述內燃機的配設給第二