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DE102016111208A1 - Diesel-Zweitaktmotor mit einer verbesserten Verdichtung der Ladeluft - Google Patents

Diesel-Zweitaktmotor mit einer verbesserten Verdichtung der Ladeluft Download PDF

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DE102016111208A1
DE102016111208A1 DE102016111208.9A DE102016111208A DE102016111208A1 DE 102016111208 A1 DE102016111208 A1 DE 102016111208A1 DE 102016111208 A DE102016111208 A DE 102016111208A DE 102016111208 A1 DE102016111208 A1 DE 102016111208A1
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exhaust gas
stroke engine
charge air
cylinders
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Thorsten Schnorbus
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FEV Europe GmbH
Original Assignee
FEV Europe GmbH
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Diesel-Zweitaktmotor (100) mit wenigstens zwei Zylindern (10), in denen jeweils ein Kolben (11) hubbeweglich geführt ist, und mit einer Kurbelwelle (12), mit der die Kolben (11) mittels einer jeweiligen Pleuelstange (13) in Wirkverbindung stehen, und wobei die Zylinder (10) Einlassventile (14) aufweisen, über die Ladeluft (15) in die Zylinder (10) einbringbar ist, und wobei eine Verdichtung der Ladeluft (15) vor Eintritt in die Zylinder (10) vorgesehen ist. Erfindungsgemäß sind zur Verdichtung der Ladeluft (15) ein Abgasturbolader (16) zur Bildung einer ersten Verdichtungsstufe (I) und ein elektrisch betreibbarer Verdichter (17) zur Bildung einer zweiten Verdichtungsstufe (II) vorgesehen.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Diesel-Zweitaktmotor mit wenigstens zwei Zylindern, in denen jeweils ein Kolben hubbeweglich geführt ist, und mit einer Kurbelwelle, mit der die Kolben mittels einer jeweiligen Pleuelstange in Wirkverbindung stehen, und wobei die Zylinder Einlassventile aufweisen, über die Ladeluft in die Zylinder einbringbar ist, und wobei eine Verdichtung der Ladeluft vor Eintritt in die Zylinder vorgesehen ist.
  • STAND DER TECHNIK
  • Bekannt sind Diesel-Zweitaktmotoren insbesondere als Großmotoren für Schiffe oder für die Triebwagen von Schienenfahrzeugen. Beispielsweise ist in der DE 11 2010 003 888 T5 ein Diesel-Zweitaktmotor mit mehreren Zylindern beschrieben, in denen auf an sich bekannte Weise ein jeweiliger Kolben hubbeweglich geführt ist, und die Kolben stehen über eine jeweilige Pleuelstange mit einer Kurbelwelle des Diesel-Zweitaktmotors in Wirkverbindung. Für einen Gaswechsel sind Einlassventile vorgesehen, über die Ladeluft in die Zylinder eingebracht werden kann. Im Zylinder sind Auslassöffnungen vorhanden, die im Bereich eines unteren Totpunktes durch den Kolben freigegeben werden, und öffnen die Einlassventile, wenn sich der Kolben im Bereich des unteren Totpunktes befindet, so kann durch das Einströmen der Ladeluft das verbrannte Brennstoff-Luftgemisch aus dem Zylinder über die freigegebene Auslassöffnung herausgedrückt werden. Zum Einbringen des Dieselkraftstoffes dient ein Injektor, der an jedem der Zylinder angeordnet ist. Weiterhin offenbart ist eine Abgasrückführeinrichtung, mit der Abgas aus dem Abgasstrang der Ladeluft zugemischt wird.
  • Um großbauende Diesel-Zweitaktmotoren für den Einsatz in Fahrzeugen zu qualifizieren, und um einen Diesel-Zweitaktmotor mit einem geringen Kraftstoffverbrauch zu betreiben, sind Weiterentwicklungen notwendig, um mit dem weitverbreiteten Viertaktmotor Schritt zu halten. Aufgrund der insgesamt geringeren inneren Reibung eines Zweitaktmotors besteht jedoch die Möglichkeit, das Potential eines geringen Verbrauches und eines geringen Schadstoffausstoßes weiter auszuschöpfen. Insbesondere für Hybridfahrzeuge mit einfachen, kleinbauenden Motoren kann ein Diesel-Zweitaktmotor qualifiziert werden, sodass der Diesel-Zweitaktmotor parallel zu einer Elektromaschine die Brennkraftmaschine für den Hybridantrieb bildet.
  • OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
  • Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung eines Diesel-Zweitaktmotors mit einem geringen Kraftstoffverbrauch und mit einem verringerten Schadstoffausstoß. Insbesondere soll der Diesel-Zweitaktmotor zur Bildung der Brennkraftmaschine eines Hybridantriebs für Fahrzeuge qualifiziert werden. Hierfür soll der Diesel-Zweitaktmotor möglichst leicht und kleinbauend ausgeführt werden können und insbesondere elektrisch gut steuerbar sein.
  • Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Diesel-Zweitaktmotor gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und ausgehend von einem Antriebssystem mit einem Diesel-Zweitaktmotor gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 12 mit den jeweils kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Die Erfindung schlägt zur Weiterbildung des Diesel-Zweitaktmotors vor, dass zur Verdichtung der Ladeluft ein Abgasturbolader zur Bildung einer ersten Verdichtungsstufe und ein elektrisch betreibbarer Verdichter zur Bildung einer zweiten Verdichtungsstufe vorgesehen sind.
  • Ein Wesentlicher Vorteil der Erfindung ist eine verbesserte Steuerbarkeit der Verdichtung der Ladeluft vor Eintritt in die Zylinder, sodass der Ladungswechsel in den Zylindern verbessert vorgenommen werden kann. Die erste Verdichtungsstufe basiert auf einem an sich bekannten Abgasturbolader, der vorzugweise in Twin- oder Dual-Scroll Bauweise ausgeführt, und eine sich seriell anschließende zweite Verdichtungsstufe wird erfindungsgemäß gebildet durch einen elektrisch betreibbaren Verdichter, wobei es auch denkbar ist, dass der elektrisch betreibbare Verdichter als ein elektrisch unterstützbarer Abgasturbolader ausgebildet ist. Die Möglichkeit, den elektrisch betreibbaren Verdichter über eine Steuereinheit anzusteuern, eröffnet folglich auch den Vorteil, den Gaswechsel über ein einstellbares positives Spülgefälle zu steuern. Mit Vorteil befinden sich die Einlassventile in oder an einem Zylinderkopf, und die Spülung erfolgt in Richtung zum Kolben. Um den Ladungswechsel ausführen, werden die Einlassventile geöffnet, und das verbrannte Brennstoff-Luft-Gemisch gelangt über Auslassöffnungen aus dem Zylinder heraus. Die Auslassöffnungen werden von dem hubbeweglich geführten Kolben freigegeben, wenn dieser sich im Bereich des unteren Totpunktes befindet.
  • Mit Vorteil ist ein Ladeluftkühler vorgesehen, der im Ladeluftstrang zwischen der ersten Verdichtungsstufe und der zweiten Verdichtungsstufe angeordnet ist. Ein weiterer Vorteil wird durch eine Abgasrückführeinrichtung erreicht, mit der Abgas von einem Abgasstrang in den Ladeluftstrang überführbar ist. Die Abgasrückführeinrichtung kann dabei mit besonderem Vorteil zweistufig ausgeführt werden. Vorteilhafterweise weist die Abgasrückführeinrichtung eine Hochdruckrückführeinrichtung auf, über die Abgas aus dem Abgasstrang stromaufwärts vor der ersten Verdichtungs- und Entspannungs- oder Turbinenstufe abzweigbar und in den Ladeluftstrang vornehmlich hinter die erste Verdichtungsstufe nach einer Ladeluftkühlung überführbar ist. Weiterhin weist die Abgasrückführeinrichtung insbesondere eine Niederdruckrückführeinrichtung auf, über die Abgas aus dem Abgasstrang stromabwärts nach der ersten Verdichtungs- und Turbinenstufe abzweigbar und in den Ladeluftstrang vornehmlich vor die erste Verdichtungsstufe überführbar ist. Insbesondere ergibt sich durch die Anordnung der Vorteil, dass nach der zweiten Verdichtungsstufe kein weiterer Ladeluftkühler erforderlich ist, da eine Ladeluftkühlung zwischen der ersten Verdichtungsstufe und der zweiten Verdichtungsstufe ausreichend ist. Somit ergibt sich weiterhin der Vorteil, dass der Ladeluftkühler nicht der ungereinigten AGR der HD-AGR Strecke ausgesetzt wird.
  • Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Hochdruckrückführeinrichtung sieht vor, dass das Abgas aus der Hochdruckrückführeinrichtung in den Ladeluftstrang zwischen der ersten Verdichtungsstufe und der zweiten Verdichtungsstufe einbringbar ist. Weiterhin ist es von Vorteil, dass das Abgas aus der Niederdruckrückführeinrichtung stromaufwärts vor der ersten Verdichtungsstufe in den Ladeluftstrang einbringbar ist. Die Hochdruckrückführeinrichtung und die Niederdruckrückführeinrichtung bilden dabei Abgasbrückenstränge zwischen der Abgasleitung vor und nach der ersten Verdichtungsstufe in den Ladeluftstrang hinein.
  • Ein weiterer Vorteil wird erreicht, wenn der Diesel-Zweitaktmotor zwei Zylinder aufweist, wobei die Zylinder eine 180°-Anordnung zueinander bilden. Dabei können Zylinder mit ihren jeweiligen Auslassöffnungen einen gemeinsamen Abgasturbolader mit relativ kurzen Abgasleitungen speisen, und aus der zweiten Verdichtungsstufe wird die verdichtete Ladeluft mittels einer Verzweigung im Ladeluftstrang aus dem gemeinsamen elektrisch betreibbaren Verdichter getrennt an die Einlassventile der Zylinder geführt.
  • Gemäß eines weiteren wesentlichen Aspektes der Erfindung weist der Abgasturbolader ein Turbinengehäuse mit zwei Teilkammern auf, wobei der Abgasstrang so eingerichtet ist, dass das Abgas des ersten Zylinders in eine erste Teilkammer und das Abgas des zweiten Zylinders in eine zweite Teilkammer des Turbinengehäuses einströmbar ist. Der Abgasturbolader ist insbesondere als sogenannter TwinScroll- oder Dual Scroll-Abgasturbolader ausgeführt, sodass die Abgasstränge aus den beiden Zylindern einzeln an den Abgasturbolader geleitet werden, und erst im Turbinengehäuse genauer auf bzw. nach den Leitschaufeln werden die Abgase aus den beiden Abgassträngen zur gemeinsamen Beaufschlagung der Turbine zusammengeführt.
  • Mit weiterem Vorteil ist im Abgasstrang nach den Zylindern und vor der ersten Verdichtungsstufe wenigstens ein Katalysator angeordnet, und/oder es ist vorgesehen, dass im Abgasstrang nach der ersten Verdichtungsstufe ein Katalysator angeordnet ist.
  • Weiterhin Vorteilhaft ist die Ausführung der Auslassschlitze und der nachfolgenden Abgasleitung bis hin zur Turbine und möglicherweise darüber hinaus in doppelwandiger Form, sodass eine Isolierung mittels Luftspalt oder Isoliermaterial die Temperaturverlust und gleichzeitig die thermische Belastung von Bauteilen insbesondere der Auslassschlitze minimiert.
  • Zur weiteren Verbesserung der Steuerbarkeit des Diesel-Zweitaktmotors sind die Einlassventile mit veränderlichen Steuerzeiten ansteuerbar, ohne dass der Diesel-Zweitaktmotor eine Nockenwelle aufweist. Dabei ist die Integration von Nocken mit einem veränderlichen Hubprofil auf der Kurbelwelle vorgesehen, sodass die an sich bekannten Vorteile der änderbaren Steuerzeiten von Einlassventilen auch genutzt werden können für Diesel-Zweitaktmotoren ohne Nockenwelle. Durch den Entfall der Nockenwelle und eines notwendigen Antriebs der Nockenwelle kann der Diesel-Zweitaktmotor leicht und kompakt ausgeführt werden, und es erfolgt lediglich ein Abgriff eines oder mehrerer Hubprofile auf der Kurbelwelle, wobei das Hubprofil oder die mehreren Hubprofile relativ zur Phasenlage der Kurbelwelle oder in ihrer Phasenlage untereinander verändert werden können.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist ein Phasensteller vorgesehen, der an oder auf der Kurbelwelle angeordnet ist und zur Verstellung der Steuerzeiten der Einlassventile ausgebildet ist. Hierfür steht der Phasensteller mit den Hubprofilen in Wirkverbindung, um die Phasenlage der Hubprofile relativ zur Phasenlage der Kurbelwelle zu verändern. Folglich ist eine Verstellung der Steuerzeiten der Einlassventile möglich, indem der Phasensteller entsprechend angesteuert wird. Beispielsweise kann der Phasensteller an einer Endseite der Kurbelwelle angeordnet sein. Die Hubprofile sind dabei beispielsweise angrenzend an den Phasensteller ebenfalls auf der Kurbelwelle aufgenommen.
  • Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel sind zwei Hubprofile auf der Kurbelwelle ausgebildet, die mittels des Phasenstellers rotatorisch gegeneinander verstellbar sind. Vorteilhafterweise sind zur Betätigung der Einlassventile Stößelstangen vorgesehen, mit denen mittels eines Abgriffs des Hubprofils die Betätigungsinformation von der Kurbelwelle an die Einlassventile übermittelbar ist.
  • Die Erfindung richtet sich weiterhin auf einen Antriebsstrang mit einem Diesel-Zweitaktmotor gemäß der vorangehenden Beschreibung, und das Antriebssystem umfasst ferner ein Elektromotormodul, das mit der Kurbelwelle wenigstens mittelbar wirkverbunden ist und das zur Abgabe mechanischer Leistung ausgebildet ist. Dabei kann das Elektromotormodul ein 48 V-System aufweisen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Elektromotormodul gemeinsam mit dem Diesel-Zweitaktmotor einen Hybridantrieb bildet, wobei das Elektromotormodul mit dem 48 Volt-System auch mit dem elektrisch betreibbaren Verdichter wirkverbunden sein kann, beispielsweise um diesen mit elektrischer Energie zu versorgen.
  • Das Antriebssystem kann weiterbildend eine Steuereinheit aufweisen, über die der Diesel-Zweitaktmotor angesteuert wird, insbesondere betreffend den Phasensteller, und die Steuereinheit kann mit weiterem Vorteil das Elektromotormodul steuern und insbesondere den Ladedruckgenerator derart ansteuern, dass ein optimaler Gaswechsel mit einem entsprechend eingestellten Spülgefälle und einer entsprechend eingestellten Abgasrückführung erzeugt wird.
  • BEVORZUGTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL DER ERFINDUNG
  • Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand einer einzigen Figur näher dargestellt. Es zeigt die einzige
  • Figur eine schematische Darstellung eines Diesel-Zweitaktmotors mit den Merkmalen der vorliegenden Erfindung.
  • Die Figur zeigt einen Diesel-Zweitaktmotor 100 in einer schematischen Ansicht mit zwei Zylindern 10, die eine 180°-Anordnung zueinander bilden. In den Zylindern 10 sind Kolben 11 hubbeweglich geführt, und die Kolben 11 sind über jeweilige Pleuelstangen 13 mit einer Kurbelwelle 12 des Diesel-Zweitaktmotors 100 wirkverbunden. An den Zylindern 10 befinden sich kopfseitig jeweils mehrere Einlassventile 14, über die Ladeluft 15 in die Zylinder 10 einbringbar ist, wenn die Einlassventile 14 geöffnet werden.
  • Dabei ist vorteilhafterweise vorgesehen, die Zylinderköpfe zur Vereinfachung eines Schmiersystems mit einer Dauerschmierung zur Führung der Einlassventile 14 auszubilden, weiterhin kann der Kurbeltrieb mit den Pleuelstangen 13 und der Kurbelwelle 12 Wälzlagerungen mit jeweiliger Dauerschmierung aufweisen. Im Zylinder 10 sind weiterhin Auslassöffnungen 29 eingebracht, die durch die Kolben 11 im Bereich des unteren Totpunktes freigegeben werden können. Sind die Auslassöffnungen 29 freigegeben und werden die Einlassventile 14 geöffnet, kann ein Ladungswechsel in den Zylindern 10 erfolgen, wobei das Spülgefälle für den Ladungswechsel vom Zylinderkopf mit den Einlassventilen 14 in Richtung zum Kolben 11 erzeugt wird.
  • Im Zylinderkopf der Zylinder 10 sind weiterhin Injektoren 30 aufgenommen, über die Dieselkraftstoff für den Betrieb des Diesel-Zweitaktmotors 100 eingespritzt werden kann.
  • Um einen Schwingungsausgleich für den Kurbeltrieb zu schaffen, sind Ausgleichswellen 31 vorgesehen, sodass der 180°-Motor schwingungsarm betrieben werden kann.
  • Weiterhin ist mit der Kurbelwelle 12 ein Elektromotormodul 24 verbunden, und gemeinsam mit dem Elektromotormodul 24 kann der Diesel-Zweitaktmotor 100 ein Antriebssystem bilden, und das Antriebssystem weist einen Diesel-Zweitaktmotor 100 und ein Elektromotormodul 24 auf, wobei sowohl der Diesel-Zweitaktmotor 100 als auch zusätzlich oder alternativ das Elektromotormodul 24 zur Abgabe einer mechanischen Leistung ausgebildet ist, insbesondere für den Betrieb eines Fahrzeugs für den Straßenverkehr. Bei einem Einsatz in einem solchen Fahrzeug bildet das Antriebssystem folglich einen Hybridantrieb. Alternativ besteht auch die Möglichkeit, dass das Elektromotormodul 24, insbesondere ausgebildet als 48 Volt-System, auch und insbesondere zur Speisung von weiteren Aggregaten des Diesel-Zweitaktmotors 100 dienen kann, um zum Betrieb der weiteren Aggregate eine elektrische Leistung zur Verfügung zu stellen.
  • Zur Verdichtung der Ladeluft 15 dient ein Abgasturbolader 16 zur Bildung einer ersten Verdichtungsstufe I und ein elektrisch betreibbarer Verdichter 17 zur Bildung einer zweiten Verdichtungsstufe II. Die erste Verdichtungsstufe I ist der zweiten Verdichtungsstufe II seriell vorgelagert, sodass das Abgas 28 die Verdichtungsstufen I und II nacheinander durchströmt. Im Abgasstrang 19 nach den Zylindern 10 und vor der ersten Verdichtungsstufe I sind Katalysatoren 22 angeordnet, und nach Zusammenführung der Abgasstränge 19 von den Zylindern 10 nach der ersten Verdichtungsstufe I ist ein weiterer Katalysator 23 im Abgasstrang 19 angeordnet. Vor dem Katalysator 23 befindet sich ein Gegendruckventil 32 im Abgasstrang 19, und nach dem Katalysator 23 ist eine Wärmerückgewinnungseinheit 33 im Abgasstrang 19 angeordnet. Vor dem Gegendruckventil 32 befindet sich ein Dieselpartikelfilter 34, der entsprechend beschichtet ausgeführt sein kann.
  • Der Diesel-Zweitaktmotor 100 weist weiterhin eine Abgasrückführeinrichtung 27 auf, mit der Abgas 28 aus dem Abgasstrang 19 in den Ladeluftstrang 18 überführbar ist. Die Abgasrückführeinrichtung 27 umfasst dabei eine Hochdruckrückführeinrichtung 20, über die Abgas 28 aus dem Abgasstrang 19 stromaufwärts vor der ersten Verdichtungsstufe I abzweigbar und in den Ladeluftstrang 18 überführbar ist. Weiterhin umfasst die Abgasrückführeinrichtung 27 eine Niederdruckrückführeinrichtung 21, über die Abgas 28 aus dem Abgasstrang 19 stromabwärts nach der ersten Verdichtungsstufe I abzweigbar und in den Ladeluftstrang 18 überführbar ist.
  • Das Abgas 28 aus der Hochdruckrückführeinrichtung 20 ist in den Ladeluftstrang 18 zwischen der ersten Verdichtungsstufe I und der zweiten Verdichtungsstufe II einbringbar. Das Abgas 28 aus der Niederdruckrückführeinrichtung 21 ist stromaufwärts vor der ersten Verdichtungsstufe I in den Ladeluftstrang 18 einbringbar. Der Abgasstrang 19 weist entsprechende Abzweigungen und Verbindungsabschnitte auf, um Teile des Abgases in den Ladeluftstrang 18 zur Bildung der Abgasrückführeinrichtung zu führen.
  • Der Diesel-Zweitaktmotor 100 ist als Teil eines Antriebssystems ausgeführt, und das Antriebssystem umfasst weiterhin ein Elektromotormodul 24, das mit der Kurbelwelle 12 des Diesel-Zweitaktmotors 100 wenigstens mittelbar wirkverbunden ist und das zur Abgabe mechanischer Leistung ausgebildet ist. Das Elektromotormodul 24 bildet dabei ein 48 Volt-System und kann insbesondere mit dem elektrisch betreibbaren Verdichter 17 wirkverbunden sein. Weiterhin ist eine Steuereinheit 25 vorgesehen, mit der der elektrisch betreibbare Verdichter und/oder die Betätigung der Einlassventile 14 mit veränderlichen Steuerzeiten ansteuerbar ist.
  • Die Vorteile sind ein hoher Wirkungsgrad zum Betrieb des Diesel-Zweitaktmotors 100, und der elektrisch betreibbare Verdichter 17 ist über die Steuereinheit 25 vorteilhaft ansteuerbar, sodass das Spülgefälle in den Zylindern 10 für den kontrollierten Ladungswechsel entsprechend eingestellt werden kann. Auch das AGR-Gefälle der Abgasrückführung ist durch die Steuereinheit 25 vorteilhaft regelbar, indem in nicht näher gezeigter Weise eine Zumesseinrichtung vorgesehen und von der Steuereinheit 25 ansteuerbar ist, mit der die Menge an Abgas 28 an die Ladeluft 15 zur Überführung gesteuert werden kann.
  • Ein weiterer Vorteil wird erreicht, indem nach der zweiten Verdichtungsstufe II, gebildet durch den elektrisch betreibbaren Verdichter 17, kein weiterer Ladeluftkühler erforderlich ist, da der Ladeluftkühler 26 zwischen der ersten Verdichtungsstufe I und der zweiten Verdichtungsstufe II bereits ausreichend ist.
  • Für eine vorteilhafte Dynamik des Diesel-Zweitaktmotors 100 kann neben der Anordnung der Ausgleichswellen 31 vorgesehen sein, dass eine der beiden Pleuelstangen 13 als Gabelpleuel ausgeführt ist, die die Pleuelstange 13 des weiteren Zylinders 10 umgreift und beide Pleuelstangen 13 sind auf einem gemeinsamen Hubzapfen der Kurbelwelle 12 aufgenommen.
  • Auch ist es vorteilhaft, wenn eine Diesel-Hochdruckpumpe unmittelbar auf der Kurbelwelle 12 angeordnet und bei Drehung der Kurbelwelle 12 betrieben werden kann. Weiterhin ist es denkbar, dass die Diesel-Hochdruckpumpe über eine Zahnradverbindung mit der Kurbelwelle 12 betrieben wird.
  • Um eine Schädigung der Auslassöffnungen 29 in den Zylindern 10 zu vermeiden, kann eine Beschichtung der Oberflächen im Bereich der Auslassöffnungen 29 vorgesehen sein.
  • Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten oder räumlicher Anordnungen, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.
  • Bezugszeichenliste
    • 100
    Diesel-Zweitaktmotor
    10
    Zylinder
    11
    Kolben
    12
    Kurbelwelle
    13
    Pleuelstange
    14
    Einlassventil
    15
    Ladeluft
    16
    Abgasturbolader
    17
    Verdichter
    18
    Ladeluftstrang
    19
    Abgasstrang
    20
    Hochdruckrückführeinrichtung
    21
    Niederdruckrückführeinrichtung
    22
    Katalysator
    23
    Katalysator
    24
    Elektromotormodul
    25
    Steuereinheit
    26
    Ladeluftkühler
    27
    Abgasrückführeinrichtung
    28
    Abgas
    29
    Auslassöffnung
    30
    Injektor
    31
    Ausgleichswelle
    32
    Gegendruckventil
    33
    Wärmerückgewinnungseinheit
    34
    Dieselpartikelfilter
    I
    erste Verdichtungsstufe
    II
    zweite Verdichtungsstufe
  • 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 112010003888 T5 [0002]

Claims (15)

  1. Diesel-Zweitaktmotor (100) mit wenigstens zwei Zylindern (10), in denen jeweils ein Kolben (11) hubbeweglich geführt ist, und mit einer Kurbelwelle (12), mit der die Kolben (11) mittels einer jeweiligen Pleuelstange (13) in Wirkverbindung stehen, und wobei die Zylinder (10) Einlassventile (14) aufweisen, über die Ladeluft (15) in die Zylinder (10) einbringbar ist, und wobei eine Verdichtung der Ladeluft (15) vor Eintritt in die Zylinder (10) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verdichtung der Ladeluft (15) ein Abgasturbolader (16) zur Bildung einer ersten Verdichtungsstufe (I) und ein elektrisch betreibbarer Verdichter (17) zur Bildung einer zweiten Verdichtungsstufe (II) vorgesehen sind.
  2. Diesel-Zweitaktmotor (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ladeluftkühler (26) vorgesehen ist, der im Ladeluftstrang (18) zwischen der ersten Verdichtungsstufe (I) und der zweiten Verdichtungsstufe (II) angeordnet ist.
  3. Diesel-Zweitaktmotor (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abgasrückführeinrichtung (27) vorgesehen ist, mit der Abgas (28) von einem Abgasstrang (19) in den Ladeluftstrang (18) überführbar ist.
  4. Diesel-Zweitaktmotor (100) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasrückführeinrichtung (27) eine Hochdruckrückführeinrichtung (20) aufweist, über die Abgas (28) aus dem Abgasstrang (19) stromaufwärts vor der ersten Verdichtungsstufe (I) abzweigbar und in den Ladeluftstrang (18) überführbar ist.
  5. Diesel-Zweitaktmotor (100) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasrückführeinrichtung (27) eine Niederdruckrückführeinrichtung (21) aufweist, über die Abgas (28) aus dem Abgasstrang (19) stromabwärts nach der ersten Verdichtungsstufe (I) abzweigbar und in den Ladeluftstrang (18) überführbar ist.
  6. Diesel-Zweitaktmotor (100) nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgas (28) aus der Hochdruckrückführeinrichtung (20) in den Ladeluftstrang (18) zwischen der ersten Verdichtungsstufe (I) und der zweiten Verdichtungsstufe (II) einbringbar ist.
  7. Diesel-Zweitaktmotor (100) nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgas (28) aus der Niederdruckrückführeinrichtung (21) stromaufwärts vor der ersten Verdichtungsstufe (I) in den Ladeluftstrang (18) einbringbar ist.
  8. Diesel-Zweitaktmotor (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Diesel-Zweitaktmotor (100) zwei Zylinder (10) aufweist, wobei die Zylinder (10) eine 180°-Anordnung zueinander bilden.
  9. Diesel-Zweitaktmotor (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abgasturbolader (16) ein Turbinengehäuse mit zwei Teilkammern aufweist, wobei der Abgasstrang (19) so eingerichtet ist, dass das Abgas (28) des ersten Zylinders (10) in eine erste Teilkammer und das Abgas (28) des zweiten Zylinders (10) in eine zweite Teilkammer des Turbinengehäuses einströmbar ist.
  10. Diesel-Zweitaktmotor (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Abgasstrang (19) nach den Zylindern (10) und vor der ersten Verdichtungsstufe (I) wenigstens ein Katalysator (22) angeordnet ist und/oder dass im Abgasstrang (19) nach der ersten Verdichtungsstufe (I) ein Katalysator (23) angeordnet ist.
  11. Diesel-Zweitaktmotor (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlassventile (14) mit veränderlichen Steuerzeiten ansteuerbar sind.
  12. Antriebssystem mit einem Diesel-Zweitaktmotor (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Elektromotormodul (24) vorgesehen ist, das mit der Kurbelwelle (12) wenigstens mittelbar wirkverbunden ist und das zur Abgabe mechanischer Leistung ausgebildet ist.
  13. Antriebssystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektromotormodul (24) ein 48V System aufweist.
  14. Antriebssystem nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektromotormodul (24) mit dem elektrisch betreibbaren Verdichter (17) wirkverbunden ist.
  15. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinheit (25) vorgesehen ist, mit der der elektrisch betreibbare Verdichter (17) und/oder die Betätigung der Einlassventile (14) mit veränderlichen Steuerzeiten ansteuerbar ist.
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