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Die Erfindung betrifft einen Ottomotor mit einem Partikelfilter und ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Ottomotors.
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In modernen Ottomotoren, insbesondere solchen mit Direkteinspritzung, werden Partikelfilter bzw. Otto-Partikel-Filter (OPF) eingesetzt, um Partikel aus dem Abgas zu filtern und so die Partikelemission zu senken.
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Die bei der Partikelfiltration zunehmende Beladung des Partikelfilters führt zu einem steigenden Abgasgegendruck, der zu einer Zunahme des Kraftstoffverbrauchs und zu einer Minderung der Motorleistung führt. Um die Beladung des Partikelfilters zu reduzieren, ist eine regelmäßige Regeneration bzw. Entladung des Partikelfilters erforderlich.
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Die Entladung bzw. Regeneration erfolgt durch Oxidation des im Partikelfilter eingelagerten Rußes mit Sauerstoff. Mit anderen Worten wird das in dem Partikelfilter aufgenommene Ruß im Rahmen der Entladung verbrannt. Um eine Regeneration bzw. Entladung des Partikelfilters zu ermöglichen, muss daher Sauerstoff im Abgas enthalten sein.
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Insbesondere in Betriebszuständen mit hoher Last und hoher Drehzahl, wie zum Beispiel bei einer Autobahnfahrt mit hoher Geschwindigkeit, werden Ottomotoren jedoch üblicherweise unter Sauerstoffmangel betrieben, so dass das Abgas im Wesentlichen keinen Sauerstoff enthält, der zur Regeneration des Partikelfilters genutzt werden kann. In diesem Betriebszustand ist eine Regeneration bzw. Entladung des Partikelfilters daher nicht möglich.
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Gerade im Bereich hoher Last und hoher Drehzahl ist die Partikelbeladung des Partikelfilters jedoch besonders hoch, sodass der verbrauchssteigernde und leistungsmindernde Abgasgegendruck ansteigt. Neben einer Erhöhung des Kraftstoffverbrauchs kann eine unzureichende Regeneration des Partikelfilters daher zu einer Reduzierung der maximal verfügbaren Motorleistung führen, was für den Fahrer in Form einer sinkenden Höchstgeschwindigkeit spürbar wird.
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Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die technische Problemstellung zugrunde, einen Ottomotor mit Partikelfilter und ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Ottomotors anzugeben, welche die voranstehend beschriebenen Nachteile nicht oder zumindest in geringerem Maße aufweisen, und eine zuverlässige Regeneration bzw. Entladung des Partikelfilters ermöglichen, insbesondere auch im Betrieb des Ottomotors unter Sauerstoffmangel.
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Die voranstehend beschriebene, technische Problemstellung wird durch einen Ottomotor nach Anspruch 1, ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Ottomotors nach Anspruch 9 sowie ein Verfahren nach Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der nachstehenden Beschreibung.
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Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung einen Ottomotor, mit einem Ansaugtrakt, einem Abgastrakt, einem Partikelfilter, der in dem Abgastrakt angeordnet ist, und einer Bypass-Leitung zur Zuführung von Sauerstoff zu dem Partikelfilter, wobei die Bypass-Leitung an einem ersten Ende mit dem Ansaugtrakt und einem zweiten Ende mit dem Abgastrakt verbunden ist.
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Mithilfe der Bypass-Leitung ist es möglich, die Regeneration bzw. Entladung des Partikelfilters von dem Betriebszustand des Motors zu entkoppeln. Wird der Motor beispielsweise unter Sauerstoffmangel (Anfettung) betrieben, so dass in einer Abgasströmung des Abgastrakts im Wesentlichen kein Sauerstoff vorhanden ist, kann dem Partikelfilter über die Bypass-Leitung Frischluft bzw. Sauerstoff zugefügt werden.
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Die Sauerstoffversorgung des Partikelfilters erfolgt daher separat und unabhängig von einem fetten (λ < 1) oder mageren (λ > 1) Motorbetrieb oder einem Motorbetrieb mit stöchiometrischem Verbrennungsluftverhältnis (λ = 1). Der in dieser Weise gezielt zuführbare Sauerstoff kann zur Oxidation des in dem Partikelfilter eingelagerten Rußes genutzt werden. Damit wird ein Ottomotor angegeben, bei dem jederzeit, insbesondere auch im Betrieb unter Sauerstoffmangel, eine zuverlässige Regeneration bzw. Entladung des Partikelfilters gewährleistet wird. So sind auch im Betrieb des Ottomotors unter Sauerstoffmangel im Wesentlichen keine Leistungseinbußen oder Verbrauchssteigerungen aufgrund einer Erhöhung des Abgasgegendrucks durch eine zu hohe Beladung des Partikelfilters zu verzeichnen.
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Nach einer Weiterbildung des Ottomotors ist vorgesehen, dass das zweite Ende der Bypass-Leitung in einer Strömungsrichtung des Abgastrakts betrachtet stromaufwärts des Partikelfilters angeordnet ist. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass der gesamte über die Bypass-Leitung dem Abgastrakt zugeführte Sauerstoff den Partikelfilter passiert und zur Oxidation des in dem Partikelfilter eingelagerten Rußes genutzt werden kann.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung des Ottomotors ist vorgesehen, dass das zweite Ende der Bypass-Leitung an den Partikelfilter angeschlossen ist. Der Partikelfilter kann beispielsweise einen Anschluss zum Ankoppeln der Bypass-Leitung aufweisen, um Frischluft bzw. Sauerstoff aus dem Ansaugtrakt unmittelbar in den Partikelfilter zu leiten. Ein solcher Anschluss zum Anschließen bzw. Ankoppeln der Bypass-Leitung kann daher integraler Bestandteil des Partikelfilters sein. Auf diese Weise kann in einfacher Weise ein Nachrüsten eines Partikelfilters zusammen mit einer Bypass-Leitung ermöglicht werden.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Ottomotors kann vorgesehen sein, dass zwei oder mehr Bypass-Leitungen vorgesehen sind, um Sauerstoff bzw. Frischluft von dem Ansaugtrakt hin zu dem Abgastrakt zu leiten. Damit kann eine zuverlässige Sauerstoffversorgung des Partikelfilters gewährleistet werden.
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Eine Weiterbildung des Ottomotors zeichnet sich dadurch aus, dass in der Bypass-Leitung ein Regelventil angeordnet ist, insbesondere, um eine Sauerstoffzufuhr zu dem Partikelfilter freizugeben, zu sperren und/oder zu dosieren. Mithilfe des Regelventils kann die Sauerstoffzufuhr zu dem Partikelfilter gezielt eingestellt werden.
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Beispielsweise kann der Ottomotor dazu eingerichtet sein, das Regelventil in Abhängigkeit eines im Abgastrakt erfassten Abgasgegendrucks zu steuern. Wird ein für einen Betriebspunkt des Motors vorgegebener Maximalwert für den Abgasgegendruck überschritten, wird das Ventil zum Zuführen von Sauerstoff zum Partikelfilter ganz oder teilweise geöffnet, um den Partikelfilter zu regenerieren.
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Wird der Ottomotor beispielsweise mit einem Sauerstoffüberschuss (mager; λ > 1) oder mit stöchiometrischem Verbrennungsluftverhältnis (λ = 1) betrieben und steht genug Sauerstoff zur Regeneration des Partikelfilters im Abgas zur Verfügung, kann das Ventil die Bypass-Leitung zwischen dem Ansaugtrakt und dem Abgastrakt sperren. Wird der Motor unter Sauerstoffmangel (fett; λ < 1) betrieben, beispielsweise bei einer eingangs beschriebenen Autobahnabfahrt mit hoher Geschwindigkeit, kann das Regelventil die Bypass-Leitung öffnen bzw. freigeben, um eine Frischluft- bzw. Sauerstoffzufuhr von dem Ansaugtrakt hin zu dem Abgastrakt zu ermöglichen, und eine Regeneration bzw. Entladung des Partikelfilters durch Oxidation zu bewirken. Sobald die Regeneration des Partikelfilters abgeschlossen ist, kann die Bypass-Leitung wieder gesperrt werden.
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Je nach Motorkonzept und Gestaltung des Ansaugtrakts und des Abgastrakts bestehen eine Vielzahl von Möglichkeiten die Bypass-Leitung von dem Ansaugtrakt abzuzweigen und dem Abgastrakt zuzuführen. Nachfolgend werden einige Varianten der Einbindung der Bypass-Leitung beschrieben, um den Ansaugtrakt mit dem Abgastrakt zur vom Betriebszustand des Motors entkoppelten Sauerstoffversorgung des Partikelfilters zu verbinden.
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Nach einer Weiterbildung des Ottomotors ist vorgesehen, dass das erste Ende der Bypass-Leitung in einer Strömungsrichtung des Ansaugtrakts betrachtet nach einem Verdichter und/oder nach einem Ladeluftkühler und/oder nach einer Drosselklappe angeordnet ist.
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Zur zuverlässigen Versorgung des Partikelfilters mit Sauerstoff über die Bypass-Leitung ist erforderlich, dass im Bereich der Bypass-Leitung ein Druckgefälle vom Ansaugtrakt hin zum Abgastrakt besteht. Hierzu kann vorgesehen sein, dass eine separate Einrichtung zum Fördern von Sauerstoff bzw. Frischluft von dem Ansaugtrakt hin zum Abgastrakt vorgesehen ist, wie eine Pumpe oder dergleichen. Ein solches System kann in einfacher Weise an einem aufgeladenen Ottomotor oder einem Saugmotor nachgerüstet werden. Eine Abzweigung der Bypass-Leitung könnte bei einem aufgeladenen Motor in einer Strömungsrichtung des Ansaugtrakts betrachtet vor einem Verdichter, also stromaufwärts eines Verdichters, angeordnet sein. Eine solche Anordnung hat den Vorteil, dass ein ggf. in der Bypass-Leitung vorgesehenes Regelventil geringeren Temperaturbelastungen ausgesetzt wird, da die vor dem Verdichter abgezweigte Luft nicht durch den Verdichtungsprozess erwärmt wird.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung des Ottomotors ist vorgesehen, dass das erste Ende der Bypass-Leitung in einer Strömungsrichtung des Ansaugtrakts betrachtet nach einem Verdichter, also stromabwärts eines Verdichters angeordnet ist. Eine Abzweigung von Frischluft bzw. Sauerstoff nach dem Verdichter hat den Vorteil, dass in einfacher Weise ein Druckgefälle über die Bypass-Leitung vom Ansaugtrakt hin zum Abgastrakt erzeugt werden kann, sodass keine zusätzlichen Mittel zum Fördern von Sauerstoff bzw. Frischluft vom Ansaugtrakt hin zum Abgastrakt erforderlich sind.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das erste Ende der Bypass-Leitung in einer Strömungsrichtung des Ansaugtrakts betrachtet vor oder nach einem elektrischen Verdichter angeordnet ist. Alternativ oder ergänzend zu einem Abgasturbolader kann ein elektrischer Verdichter vorgesehen sein, der beispielsweise in einer Strömungsrichtung des Ansaugtrakts betrachtet stromabwärts, also nach einem Abgasturbolader angeordnet sein kann. Der elektrische Verdichter kann daher zum Fördern von Frischluft bzw. Sauerstoff durch die Bypass-Leitung genutzt werden.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung des Ottomotors ist vorgesehen, dass das erste Ende der Bypass-Leitung in einer Strömungsrichtung des Ansaugtrakts betrachtet nach einem Ladeluftkühler angeordnet ist. Je nach Betriebspunkt kann die Lufttemperatur unmittelbar nach einem Verdichter bis zu 200°C betragen, so dass ein ggf. in der Bypass-Leitung vorgesehenes Regelventil im Falle einer Abzweigung unmittelbar nach einem Verdichter hohe Temperaturen ertragen und aktiv gekühlt werden muss. Eine Abzweigung nach dem Ladeluftkühler hat den Vorteil, dass ein ggf. in der Bypass-Leitung vorgesehenes Regelventil geringen Temperaturbelastungen ausgesetzt wird.
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Nach einer alternativen Ausgestaltung des Ottomotors ist vorgesehen, dass eine Abzweigung der Bypass-Leitung im Ansaugtrakt nach einem Verdichter erfolgt, insbesondere nach einem Verdichter und vor einem Ladeluftkühler. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass die dem Partikelfilter zugeführte Luft bereits durch den Verdichtungsprozess erwärmt und so eine Regeneration des Partikelfilters begünstigt wird.
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Gemäß einer Weiterbildung des Ottomotors ist vorgesehen, dass das erste Ende der Bypass-Leitung in einer Strömungsrichtung des Ansaugtrakts betrachtet vor einer Drosselklappe angeordnet ist. Beispielsweise kann das erste Ende der Bypass-Leitung in einer Strömungsrichtung des Ansaugtrakts betrachtet nach einem Ladeluftkühler und vor der Drosselklappe angeordnet sein.
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Gemäß einer alternativen Weiterbildung des Ottomotors ist vorgesehen, dass das erste Ende der Bypass-Leitung in einer Strömungsrichtung des Ansaugtrakts betrachtet nach einer Drosselklappe angeordnet ist.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das zweite Ende der Bypass-Leitung in einer Strömungsrichtung des Abgastrakts betrachtet nach einer Turbine und/oder nach einem Katalysator angeordnet. Um Nachreaktionen im Abgastrakt zu vermeiden, kann vorgehen sein, dass das zweite Ende unmittelbar vor dem Partikelfilter, d.h. insbesondere nach einer Turbine und/oder einem Katalysator, in den Abgastrakt mündet. So können Nachreaktionen durch den über die Bypass-Leitung zugeführten Sauerstoff, die zu einer Beschädigung des Katalysators führen können, vermieden werden.
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Gemäß einer alternativen Ausgestaltung des Ottomotors ist vorgesehen, dass das zweite Ende der Bypass-Leitung in einer Strömungsrichtung des Abgastrakts betrachtet vor einem Katalysator und/oder vor einer Turbine angeordnet ist. Auf diese Weise kann eine möglichst homogene Durchmischung der über die Bypass-Leitung zugeführten Frischluft bzw. des Sauerstoffs mit dem Abgas erfolgen, so dass im Partikelfilter eine homogene Oxidation erfolgen kann.
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Katalysator und Partikelfilter können als Einheit in einem Bauteil kombiniert sein. In dem Abgastrakt können sowohl ein Partikelfilter als auch weitere Systeme zur Abgasnachbehandlung vorgesehen sein, wie zum Beispiel NOx-Speicher-Katalysatoren oder Systeme zur selektiven katalytischen Reduktion (SCR-System).
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Ein Katalysator und/oder der Partikelfilter können in einer Strömungsrichtung des Abgastrakts betrachtet stromaufwärts und damit vor einer Turbine angeordnet sein. Alternativ können ein Katalysator und/oder der Partikelfilter in einer Strömungsrichtung des Abgastrakts betrachtet stromabwärts und damit nach einer Turbine angeordnet sein.
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Der Partikelfilter kann in einer Strömungsrichtung des Abgastrakts betrachtet stromaufwärts eines Katalysators angeordnet sein. Alternativ kann der Partikelfilter in einer Strömungsrichtung des Abgastrakts betrachtet stromabwärts eines Katalysators angeordnet sein.
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Bei dem Ottomotor kann es sich um einen konventionellen Saugmotor oder einen aufgeladenen Motor handeln.
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Der Ottomotor kann eine Sekundärluft-Zufuhr aufweisen, die zu einer Emissionsminderung im Kaltstart des Ottomotors dient.
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Die Bypass-Leitung kann zur Zuführung von Sekundärluft zum Abgastrakt als Y-Leitung ausgeführt sein. Demnach kann die Bypass-Leitung eine dem Ansaugtrakt zugeordnete Abzweigung haben, die in zwei separate Leitungsstränge verzweigt wird. Die wenigstens zwei separaten Leitungsstränge münden an zwei separaten, zueinander beabstandeten Stellen in den Abgastrakt.
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Es kann vorgesehen sein, dass ein drittes Ende der Bypass-Leitung zur Sekundärluftzufuhr in einem Auslasskanal mündet, wobei insbesondere ein Regelventil zum Freigeben, Sperren und/oder Dosieren der Sekundärluft vorgesehen ist.
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Es kann vorgesehen sein, dass für jeden Zylinder ein separates Ende bzw. ein separater Zweig zur Sekundärluftzufuhr vorgesehen ist. So kann die Bypass-Leitung auf einer dem Abgastrakt zugeordneten Seite ein erstes Ende haben, das zur Regeneration des Partikelfilters in den Abgastrakt mündet. Zudem kann eine Mehrzahl weiterer Enden vorgesehen sein, die jeweils in einen Auslasskanal eines Zylinders münden. Beispielsweise kann eine Bypass-Leitung auf einer dem Abgastrakt zugeordneten Seite eine der Zylinderzahl entsprechende Anzahl an Enden zur Sekundärluftzufuhr plus ein Ende zur Regeneration des Partikelfilters aufweisen. Für einen Vierzylindermotor hat eine solche Bypass-Leitung beispielsweise ein Ende zur Sauerstoffzufuhr zum Partikelfilter und vier weitere Enden zur Sekundärluftzufuhr. Die fünf Enden können aus einer einzelnen Abzweigung aus dem Ansaugtrakt aufgefächert sein.
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Die Sekundärluftzufuhr kann über ein Regelventil gesteuert werden. Es können eine Mehrzahl von Ventilen vorgesehen sein, um die Sekundärluft für einzelne Zylinder separat zu regeln.
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In der Bypass-Leitung kann ein erstes Regelventil zum Regeln der Sauerstoff- bzw. Frischluftzufuhr zum Partikelfilter und wenigstens ein zweites Regelventil zum Regeln Sekundärluft vorgesehen sein, so dass wenigstens zwei Stränge der Bypass-Leitung separat voneinander regelbar sind.
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Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines erfindungsgemäßen Ottomotors, wobei wenigstens die folgenden Verfahrensschritte ausgeführt werden:
- – Betreiben des Ottomotors unter Sauerstoffmangel (fett; λ < 1) oder mit stöchiometrischem Verbrennungsluftverhältnis (λ = 1);
- – Zuführen von Sauerstoff zu dem Partikelfilter über die Bypass-Leitung.
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Gemäß einem letzten Aspekt betrifft die Erfindung Verfahren zum Betreiben eines erfindungsgemäßen Ottomotors, wobei der Ottomotor eine Sekundärluftzufuhr aufweist und wobei wenigstens die folgenden Verfahrensschritte ausgeführt werden:
- – Betreiben des Ottomotors unter Sauerstoffmangel oder mit stöchiometrischem Verbrennungsluftverhältnis;
- – Zuführen von Sauerstoff zu dem Partikelfilter über die Bypass-Leitung und/oder Zuführen von Sekundärluft zu dem Abgastrakt, wobei die Sekundärluftzufuhr insbesondere nach einem Kaltstart des Ottomotors erfolgt.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen jeweils schematisch:
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1 einen erfindungsgemäßen Ottomotor;
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2 einen weiteren erfindungsgemäßen Ottomotor;
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3 einen weiteren erfindungsgemäßen Ottomotor;
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4 einen weiteren erfindungsgemäßen Ottomotor.
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In 1 ist schematisch die Funktionsweise eines Ottomotors 2 dargestellt. Der Ottomotor 2 hat einen Ansaugtrakt 4, einen Abgastrakt 6, einen Partikelfilter 8, der in dem Abgastrakt 6 angeordnet ist, und eine Bypass-Leitung 10 zur Zuführung von Sauerstoff aus dem Ansaugtrakt 4 zu dem Partikelfilter 8. Die Bypass-Leitung 10 ist an einem ersten Ende 12 mit dem Ansaugtrakt 4 und an einem zweiten Ende 14 mit dem Abgastrakt 6 verbunden.
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Das zweite Ende 14 der Bypass-Leitung 10 ist in einer Strömungsrichtung 16 des Abgastrakt 6 betrachtet stromaufwärts des Partikelfilters 8 angeordnet. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass der gesamte aus dem Ansaugtrakt 4 abgezweigte Sauerstoff bzw. die aus dem Ansaugtrakt 4 abgezweigte Frischluft den Partikelfilter 8 vollständig passiert und zur Regeneration bzw. Entladung des Partikelfilters 8 genutzt werden kann.
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Gemäß alternativen Ausgestaltungen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das zweite Ende der Bypass-Leitung unmittelbar an den Partikelfilter angeschlossen bzw. mit dem Partikelfilter gekoppelt ist. Ein solcher Partikelfilter mit einer unmittelbar angekoppelten Bypass-Leitung kann in einfacher Weise an einem bestehenden Ottomotor nachgerüstet werden.
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In der Bypass-Leitung 10 ist ein Regelventil 18 angeordnet. Das Regelventil 18 dient dazu, eine Sauerstoff- bzw. Frischluftzufuhr von dem Ansaugtrakt 4 hin zu dem Abgastrakt 6 freizugeben, zu sperren und/oder zu dosieren.
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Wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Ottomotor 2 sauerstoffarm betrieben (Anfettung), steht im durch den Abgastrakt 6 abgeführten Abgas kein bzw. nicht genügend Sauerstoff zur Regeneration bzw. Entladung des Partikelfilters 8 zur Verfügung. In diesem Fall öffnet das Regelventil 18 die Bypass-Leitung 10 zwischen dem Ansaugtrakt 4 und dem Abgastrakt 6, um Sauerstoff bzw. Frischluft von dem Ansaugtrakt 4 hin zu dem Abgastrakt 6 zu führen. Auf diese Weise wird eine Regeneration bzw. Entladung des Otto Partikelfilters 8 im sauerstoffarmen Motorbetrieb ermöglicht, in dem das in dem Partikelfilter 8 eingelagerte Ruß durch die Sauerstoffzufuhr über die Bypass-Leitung 10 oxidiert wird.
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Das erste Ende 12 der Bypass-Leitung 10 ist in einer Strömungsrichtung 20 des Ansaugtrakts 4 betrachtet nach einem Verdichter 22 angeordnet. Der Verdichter 22 bildet zusammen mit der Turbine 24 einen Abgasturbolader.
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Durch den Verdichter 22 wird zwischen dem Ansaugtrakt 4 und dem Abgastrakt 6 über die Bypass-Leitungen 10 hinweg ein Druckgefälle zwischen dem ersten Ende 12 der Bypass-Leitung 10 und dem zweiten Ende 14 der Bypass-Leitung 10 erzeugt. Es sind daher keine zusätzlichen Mittel zum Fördern von Frischluft bzw. Sauerstoff von dem Ansaugtrakt 4 hin zu dem Abgastrakt 6 erforderlich. Die Bypass-Leitung 10 kann daher in einfacher Weise in einen bestehenden Ottomotor mit Abgasturbolader eingebunden werden.
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Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass eine Bypass-Leitung in einen konventionellen Saugmotor ohne Abgasturbolader oder elektrischen Verdichter eingebunden wird.
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Das zweite Ende 14 der Bypass-Leitung 10 ist vorliegend zwischen einem Katalysator 26 und dem Partikelfilter 8 angeordnet.
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Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Katalysator und der Partikelfilter in einem Bauteil integriert sind. Alternativ oder ergänzend kann vorgesehen sein, das weitere Systeme zur Abgasnachbehandlung, insbesondere NOx-Speicher-Katalysatoren oder Systeme zur selektiven katalytischen Reduktion, in den Abgastrakt zur Abgasnachbehandlung eingebunden werden.
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Dem Verdichter 22 ist ein Schubumluftventil 28 zugeordnet. Weiter sind in dem Ansaugtrakt 4 eine Drosselklappe 30 und ein Ladeluftkühler 32 angeordnet, die einem Saugrohr 34 vorgeschaltet sind. Der Ansaugtrakt 4 mündet in einen Zylinderblock 36, von dem wiederum der Abgastrakt 6 abgeht.
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2 zeigt eine weitere Ausgestaltung eines Ottomotors 2, wobei gleichen Bauteilen gleiche Bezugszeichen zugeordnet werden. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird nachstehend lediglich auf Unterschiede zu dem voranstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel gemäß 1 eingegangen.
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Der in 2 schematisch dargestellte Ottomotor 2 unterscheidet sich einzig dadurch von dem voranstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel, dass in dem Ansaugtrakt 4 zusätzlich zu dem Abgasturbolader, der aus Turbine 24 und Verdichter 22 gebildet ist, in der Strömungsrichtung 20 des Ansaugtrakts 4 betrachtet ein elektrischer Verdichter 38 mit einem Bypass 40 nachgeschaltet ist. Der elektrische Verdichter 40 kann zum Fördern von Sauerstoff bzw. Frischluft von dem Ansaugtrakt 4 hin zu dem Abgastrakt 6 dienen.
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3 und 4 zeigen weitere Ausgestaltungen eines Ottomotors 2, wobei zur Vermeidung von Wiederholungen lediglich auf die Unterschiede zu den voranstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen eingegangen wird.
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Der Ottomotor 2 gemäß 3 zeichnet sich dadurch aus, dass die Bypass-Leitung 10 als Y-Leitung mit einem dritten Ende 42 bzw. einer Sekundärluftzufuhr 42, ausgestaltet ist. Auf diese Weise ist über eine Sekundärluftzufuhr 42 eine Emissionsverbesserung im Kaltstart des Ottomotors 2 möglich. Der Sekundärluftzufuhr 42 ist ein Regelventil 44 zugeordnet, um die Zufuhr von Sekundärluft zu sperren, zu dosieren oder freizugeben. Somit können die beiden Enden 42, 12 der Y-Leitung 10 separat und unabhängig voneinander gesteuert werden.
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4 zeigt eine weitere Variante eines Ottomotors 2, der ebenfalls mit einer Sekundärluftzufuhr 42 ausgestattet ist. Hinter dem Regelventil 44 ist der Strang der Sekundärluftzufuhr 42 in mehrere, vorliegend drei Zweige 46 aufgefächert, die in Auslasskanäle 48 einzelner Zylinder 50 münden. Auf diese Weise kann die Sekundärluftzufuhr unmittelbar nach bzw. hinter einem Auslassventil eines jeweiligen Zylinders 50 erfolgen.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Ottomotor
- 4
- Ansaugtrakt
- 6
- Abgastrakt
- 8
- Partikelfilter / Otto-Partikel-Filter
- 10
- Bypass-Leitung
- 12
- erstes Ende der Bypass-Leitung 10
- 14
- zweites Ende der Bypass-Leitung 10
- 16
- Strömungsrichtung im Abgastrakt 6
- 18
- Regelventil
- 20
- Strömungsrichtung im Ansaugtrakt 4
- 22
- Verdichter
- 24
- Turbine
- 26
- Katalysator
- 28
- Schubumluftventil
- 30
- Drosselklappe
- 32
- Ladeluftkühler
- 34
- Saugrohr
- 36
- Zylinderblock
- 38
- elektrischer Verdichter
- 40
- Bypass des elektrischen Verdichters 38
- 42
- drittes Ende / Sekundärluftzufuhr
- 44
- Regelventil der Sekundärluftzufuhr 42
- 46
- Zweige
- 48
- Auslasskanäle
- 50
- Zylinder